黃芪及其活性成分通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝防治動(dòng)脈粥樣硬化的作用機(jī)制研究進(jìn)展

李天梅，溫遠(yuǎn)平，羅培，張英，

1 西南醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院麻醉科，四川瀘州 646000；2 四川省瀘州市中醫(yī)醫(yī)院神經(jīng)外科；3 澳門科技大學(xué)中藥質(zhì)量研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

動(dòng)脈粥樣硬化（AS）是一種由脂類物質(zhì)沉積于動(dòng)脈血管壁導(dǎo)致的病變，脂質(zhì)代謝異常是AS的關(guān)鍵病因［1-2］。黃芪抗具有抗炎、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)等作用，是臨床常用中藥，其有效成分包括黃芪多糖、黃芪甲苷、黃芪黃酮等?，F(xiàn)代藥理研究表明，黃芪及其有效成分可以通過(guò)調(diào)控脂質(zhì)代謝過(guò)程中多個(gè)靶點(diǎn)及信號(hào)通路發(fā)揮對(duì)心腦血管，尤其是AS的保護(hù)作用［3-4］。現(xiàn)就黃芪及其活性成分通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝防治AS的作用機(jī)制進(jìn)行綜述，以期為AS及其相關(guān)心腦血管疾病的臨床治療提供理論依據(jù)。

1 黃芪及其活性成分通過(guò)減輕氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）誘導(dǎo)的泡沫細(xì)胞形成防治AS

脂質(zhì)代謝是人體重要且復(fù)雜的生化反應(yīng)，參與能量代謝、免疫調(diào)節(jié)和信號(hào)傳遞等生理過(guò)程。脂質(zhì)包含甘油三酯、膽固醇、磷脂以及脂肪酸等，血液中不溶性脂質(zhì)與蛋白質(zhì)以疏水性相互作用結(jié)合后形成脂質(zhì)—蛋白質(zhì)球狀微粒復(fù)合物，即脂蛋白。根據(jù)顆粒密度大小，脂蛋白分為乳糜微粒（CM）、極低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）、中間密度脂蛋白（IDL）和高密度脂蛋白（HDL）。

LDL是致AS的危險(xiǎn)因素之一，其主要成分是甘油三酯和膽固醇酯，富含多不飽和脂肪酸。機(jī)體在缺血、吸煙、高糖等刺激下，可產(chǎn)生過(guò)多的氧自由基，使得LDL很容易被氧化修飾為ox-LDL。ox-LDL通過(guò)與受體結(jié)合傳遞信息，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)的一系列變化。一方面，ox-LDL可通過(guò)其細(xì)胞毒性作用直接損傷血管表面的內(nèi)皮細(xì)胞，導(dǎo)致內(nèi)皮間隙增大和通透性增強(qiáng)，利于脂質(zhì)沉積，并抑制內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮（NO）及相關(guān)酶基因的表達(dá)，引起內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙。另一方面，ox-LDL誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞及單核細(xì)胞發(fā)生黏附并向血管內(nèi)皮下趨化，因其表面抗原改變，ox-LDL能抵抗溶酶體酶和組織蛋白酶的降解，造成細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)大量聚集而轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽?xì)胞，加速AS的進(jìn)展［5-6］。因此，ox-LDL已作為AS的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，是一種較LDL更為重要的致AS脂蛋白。

多種中藥的活性成分對(duì)ox-LDL誘導(dǎo)的細(xì)胞泡沫化具有緩解作用，如黃芪、當(dāng)歸、紅花及赤芍等［7-9］。研究表明，黃芪及其活性成分可以抑制ox-LDL誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞泡沫化，降低AS大鼠血清ox-LDL水平及脂質(zhì)沉積，從而減輕AS斑塊病變程度［10-11］。其作用機(jī)制主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：①影響清道夫受體的表達(dá)，減少巨噬細(xì)胞對(duì)ox-LDL的攝入［7，9-10］；②促進(jìn)膽固醇外流，減少脂質(zhì)蓄積［9，12］。

2 黃芪及其活性成分通過(guò)上調(diào)三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1（ABCA1）表達(dá)防治AS

ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是一類整合膜蛋白家族，能夠利用ATP的水解作用，穿過(guò)細(xì)胞膜的磷脂雙分子層化學(xué)轉(zhuǎn)運(yùn)不同的底物，ABCA1是介導(dǎo)細(xì)胞膽固醇流出的主要膜轉(zhuǎn)運(yùn)體，參與膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，對(duì)于維持膽固醇平衡至關(guān)重要［13］。ABCA1貫穿AS形成的整個(gè)過(guò)程，靶向ABCA1既可以減少脂質(zhì)沉積又可減弱炎癥反應(yīng)，可作為治療和干預(yù)AS的關(guān)鍵靶點(diǎn)。

吳德光等［14］使用黃芪多糖處理腫瘤壞死因子α（TNF-α）誘導(dǎo)的人急性單核白血病細(xì)胞源性泡沫細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)黃芪多糖能夠使泡沫細(xì)胞ABCA1表達(dá)及膽固醇流出率上升，細(xì)胞內(nèi)總膽固醇含量降低，并且能夠減弱泡沫細(xì)胞中核因子κB（NF-κB）的活化水平，提示黃芪多糖能夠拮抗TNF-α介導(dǎo)的ABCA1下調(diào)，從而發(fā)揮抗AS作用。石歆等［11］發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖可以抑制ox-LDL誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞脂質(zhì)堆積，其機(jī)制可能與上調(diào)ABCA1，加速膽固醇流出有關(guān)。陳瓊等［15］研究發(fā)現(xiàn)，黃芪總皂苷能夠減輕AS小鼠主動(dòng)脈巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)及膽固醇沉積，其機(jī)制可能與上調(diào)ABCA1等脂質(zhì)調(diào)節(jié)蛋白表達(dá)有關(guān)。

3 黃芪及其活性成分通過(guò)上調(diào)過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ（PPARγ）表達(dá)防治AS

PPARγ是一類由配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子，研究表明PPARγ在脂肪酸、脂蛋白的代謝中發(fā)揮調(diào)控作用，主要涉及對(duì)ox-LDL顆粒的攝取、處理和膽固醇的清除等，并且可以減少炎癥因子TNF-α、白細(xì)胞介素6（IL-6）、IL-1β的生成。PPARγ激活可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞清道夫受體的表達(dá)，一方面促進(jìn)ox-LDL顆粒的攝取，另一方面與HDL高親和性結(jié)合，加速膽固醇從巨噬細(xì)胞外流而清除膽固醇。此外，PPARγ激活還能抑制血管細(xì)胞黏附分子1（VCAM-1）和細(xì)胞間黏附分子1（ICAM-1）表達(dá)，減少單核/巨噬細(xì)胞聚集到粥樣硬化斑塊處［16］。PPARγ還可上調(diào)ABCA1的表達(dá)，促進(jìn)膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)。因此，PPARγ與AS的發(fā)生密切相關(guān)。

臧淑妃等［16］研究發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病患者應(yīng)用黃芪注射液后巨噬細(xì)胞PPARγ mRNA的表達(dá)明顯增加，膽固醇水平明顯降低。郭靜等［12］研究發(fā)現(xiàn)，ox-LDL誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞泡沫化后經(jīng)黃芪多糖處理可上調(diào)PPARγ表達(dá)，加速膽固醇流出。BIN等［10］發(fā)現(xiàn)，用黃芪甲苷處理AS大鼠后，其頸動(dòng)脈組織PPARγ表達(dá)增加，VCAM-1、ICAM-1表達(dá)降低，血清ox-LDL、TNF-α、IL-6、IL-1β以及血漿ox-LDL減少，頸動(dòng)脈組織脂質(zhì)沉積減少。

4 黃芪及其活性成分通過(guò)激活磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK）相關(guān)信號(hào)通路防治AS

AMPK是一種高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，廣泛表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞，與糖脂代謝密切相關(guān)。一方面，AMPK可以抑制固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1c（SREBP-1c）基因轉(zhuǎn)錄下調(diào)脂質(zhì)合成基因的mRNA水平，抑制肝臟脂質(zhì)從頭合成，并能降低內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)蛋白的表達(dá)水平，從而改善肝細(xì)胞脂質(zhì)沉積。另一方面，AMPK可激活內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）提高NO水平，以維持血管內(nèi)皮細(xì)胞功能［17-19］。因此，AMPK可作為抗AS的一個(gè)重要靶標(biāo)。

研究表明，游離脂肪酸可以抑制AMPK/eNOS通路，而黃芪多糖可以活化被抑制的AMPK，進(jìn)而激活eNOS以減輕游離脂肪酸對(duì)人血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷［19］。禹博威等［20］研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病AS大鼠經(jīng)黃芪多糖治療后，胸主動(dòng)脈斑塊病變程度減輕，血糖、血脂水平降低，AMPK、eNOS mRNA表達(dá)增加。因此，黃芪多糖對(duì)心血管的保護(hù)作用可能與激活A(yù)MPK相關(guān)通路、活化eNOS有關(guān)。

ZHOU等［21］在游離脂肪酸誘導(dǎo)的HepG2細(xì)胞和小鼠原代肝細(xì)胞脂質(zhì)沉積模型中發(fā)現(xiàn)，黃芪甲苷通過(guò)激活A(yù)MPK上調(diào)SREBP-1c磷酸化水平，抑制SREBP-1c核內(nèi)轉(zhuǎn)移，從而改善肝細(xì)胞脂質(zhì)沉積。韋曉虹等［22］在高脂高糖飲食小鼠模型中也發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可以減輕肝臟脂質(zhì)沉積，并且與激活A(yù)MPK有關(guān)。但黃芪是否通過(guò)影響AMPK/SREBP-1c信號(hào)通路緩解AS尚未見報(bào)道，仍有待進(jìn)一步研究。

此外，特異性表達(dá)于脂肪與巨噬細(xì)胞中的脂肪酸結(jié)合蛋白4（FABP4）也參與細(xì)胞內(nèi)脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)及代謝。FABP4基因過(guò)度表達(dá)可導(dǎo)致巨噬細(xì)胞內(nèi)甘油三酯和膽固醇聚集，從而加劇AS的發(fā)生發(fā)展［23-25］。胡陽(yáng)黔等［23］研究發(fā)現(xiàn)，黃芪多糖可以活化AMPK并抑制FABP4的表達(dá)，減輕高游離脂肪酸導(dǎo)致的巨噬細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)蓄積。

5 黃芪及其活性成分通過(guò)抑制miR-33生成及活性防治AS

miRNAs是一類長(zhǎng)度在18～25個(gè)核苷酸的非蛋白質(zhì)編碼的RNA，通過(guò)與靶標(biāo)基因靶向結(jié)合降解靶基因的mRNA或抑制其蛋白翻譯，從而達(dá)到調(diào)控基因表達(dá)的目的。miRNAs在肥胖、糖尿病和AS等脂質(zhì)代謝紊亂相關(guān)疾病中具有重要作用［26-27］。在巨噬細(xì)胞中，miR-33通過(guò)抑制ABCA1及ABCG1的基因表達(dá)，在調(diào)節(jié)膽固醇穩(wěn)態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。當(dāng)細(xì)胞對(duì)膽固醇的需求增加時(shí)，miR-33和SREBP-2共轉(zhuǎn)錄促進(jìn)膽固醇攝取和合成的基因表達(dá)，同時(shí)導(dǎo)致參與膽固醇流出的基因降解以維持膽固醇穩(wěn)態(tài)。此外，AMPK也是miR-33的靶點(diǎn)，當(dāng)miR-33缺陷時(shí)，AMPK可被激活，在高膽固醇血癥小鼠中抑制miR-33活性可減緩AS進(jìn)展［28］。

秦合偉等［27］通過(guò)體外和在體研究發(fā)現(xiàn)，黃芪甲苷可以通過(guò)抑制miR-33a的生成上調(diào)ABCA1的表達(dá)，促進(jìn)巨噬細(xì)胞中膽固醇流出。MA等［29］研究發(fā)現(xiàn)，黃芪總黃酮可以抑制泡沫細(xì)胞形成及炎癥反應(yīng)，從而減輕AS小鼠粥樣硬化斑塊面積、增強(qiáng)斑塊穩(wěn)定性，具體機(jī)制可能與負(fù)調(diào)控miR-33和NF-κB信號(hào)通路有關(guān)。

綜上所述，隨著對(duì)黃芪及其活性成分在心血管疾病中研究的不斷深入，越來(lái)越多的證據(jù)表明黃芪及其活性成分如黃芪多糖、黃芪甲苷、黃芪黃酮等均可通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝過(guò)程延緩AS疾病進(jìn)展，其作用主要是通過(guò)減輕ox-LDL誘導(dǎo)的泡沫細(xì)胞形成、上調(diào)ABCA1表達(dá)、上調(diào)PPARγ表達(dá)、激活A(yù)MPK相關(guān)信號(hào)通路、抑制miR-33生成及活性實(shí)現(xiàn)。除脂質(zhì)代謝以外，AS的形成還與血管內(nèi)膜鈣化有關(guān)，而黃芪在血管內(nèi)膜鈣化方面的相關(guān)研究較為缺乏。因此，進(jìn)一步研究黃芪與血管內(nèi)膜鈣化之間的關(guān)系，不僅可為黃芪在AS中應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，也可為黃芪在其他血管鈣化性疾病中的應(yīng)用提供依據(jù)。