ＲＢＰ４與２型糖尿病研究進(jìn)展

摘 要：視黃醇(維生素A)結(jié)合蛋白4(RBP4，retinal binding protein 4)是新近研究發(fā)現(xiàn)的一種脂肪因子，有研究顯示它與胰島素抵抗和2型糖尿病的發(fā)生有關(guān)，是肥胖和Ⅱ型糖尿病之間的聯(lián)系因子。

關(guān)鍵詞：RBP4；糖尿病；胰島素抵抗

中圖分類(lèi)號(hào)：R587.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-2197(2008)06-027-03

近年來(lái)，2型糖尿病的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)，對(duì)糖尿病發(fā)病機(jī)制的研究越來(lái)越受到人們的重視。胰島素抵抗是2型糖尿病發(fā)病機(jī)制的重要因素，而肥胖是導(dǎo)致胰島素抵抗的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái)脂肪細(xì)胞的缺陷在胰島素抵抗的機(jī)理中表現(xiàn)尤為活躍，脂肪組織不僅是能量?jī)?chǔ)存器官，還是一個(gè)可以分泌產(chǎn)生多種激素和細(xì)胞因子的內(nèi)分泌器官^[1，2]。脂肪組織分泌產(chǎn)生的生物活性分子，如瘦素、脂聯(lián)素、抵抗素等，統(tǒng)稱(chēng)脂肪因子^[3，5]。它作為內(nèi)源性信號(hào)分子作用于脂肪組織和能量代謝器官，從而控制機(jī)體內(nèi)能量的合成和代謝活動(dòng)的功能穩(wěn)態(tài)^[4，5]。脂肪因子與肥胖和胰島素抵抗，特別是與2型糖尿病的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)，因此，對(duì)其的研究已成為研究2型糖尿病發(fā)病機(jī)制的熱點(diǎn)之一^[6]。RBP4視黃醇(維生素A)結(jié)合蛋白4(RBP4，retinal binding protein 4)是新近發(fā)現(xiàn)的一種脂肪因子，它與胰島素抵抗和2型糖尿病的發(fā)生^[7]密切相關(guān)。

1 RBP4的發(fā)現(xiàn)

近年 Beth Israel Deaconess醫(yī)學(xué)中心的研究人員研究發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞中存在的一種蛋白是導(dǎo)致胰島素抗性的一個(gè)新因子——它是肥胖和Ⅱ型糖尿病之間的聯(lián)系因子。2005年在由Qin Yang^[7]博士和Timothy Graham博士領(lǐng)導(dǎo)的研究肥胖和2型糖尿病的脂肪組織GLUT4葡萄糖運(yùn)載體表達(dá)時(shí)也偶然發(fā)現(xiàn)了此種蛋白，隨后他們進(jìn)行了全面的基因芯片分析，鑒定了這種新的蛋白-視黃醇(維生素A)結(jié)合蛋白4 。研究顯示脂肪組織的特殊葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(GLUT4，glucose transporter 4)基因敲除小鼠其骨骼肌和肝表現(xiàn)明顯的胰島素抵抗，其血清RBP4水平明顯升高。不但肥胖和2型糖尿病小鼠的血清RBP4水平升高，臨床肥胖和2型糖尿病患者血清RBP4水平也是升高的，同時(shí)發(fā)現(xiàn)胰島素促敏劑羅格列酮可調(diào)控過(guò)度分泌的RBP4水平。正常小鼠人類(lèi)RBP4基因的轉(zhuǎn)基因過(guò)度表達(dá)或注射重組RBP4可引起胰島素抵抗。相反，RBP4基因缺失可增強(qiáng)胰島素敏感性。人工合成的類(lèi)維生素A芬維A胺可增加高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠腎臟RBP4排泄，降低血清RBP4水平，改善胰島素抵抗和糖耐量。這些在人類(lèi)和小鼠中的發(fā)現(xiàn)首次證明RBP4在胰島素抗性發(fā)展中起到一個(gè)關(guān)鍵作用。而胰島素抗性是糖尿病的一個(gè)主要的風(fēng)險(xiǎn)因子。在胰島素抗性個(gè)體中，身體的肌肉、脂肪和肝細(xì)胞不能對(duì)這種激素作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，從而導(dǎo)致葡萄糖和胰島素在血液中積累并順次導(dǎo)致糖尿病和心血管病的發(fā)生。

2 視黃醇結(jié)合蛋白4結(jié)構(gòu)和功能

血清RBP4屬于視黃醇結(jié)合蛋白家族成員。視黃醇結(jié)合蛋白家族分成五類(lèi)：Ⅰ分泌型視黃醇結(jié)合蛋白；Ⅱ細(xì)胞內(nèi)視黃醇結(jié)合蛋白；Ⅲ視黃酸的核受體；Ⅳ視覺(jué)組織特異性的細(xì)胞外視黃醇結(jié)合蛋白；Ⅴ視覺(jué)組織特異性的細(xì)胞內(nèi)視黃醇結(jié)合蛋白^[8]。血清RBP4為分泌型的視黃醇結(jié)合蛋白。主要由肝臟分泌，其次是脂肪組織^[9]。RBP4是一種單一肽鏈、疏水性的蛋白質(zhì)，由181個(gè)氨基酸組成，分子量約 21 ku。RBP4首先以一個(gè)單鏈多肽前體合成，然后脫去前導(dǎo)肽變成成熟的分泌性蛋白，RBP4釋放入血后與視黃醇(ROH) ，甲狀腺素運(yùn)載蛋白(TTR) 以1 ∶1 ∶1 的比例形成三元復(fù)合物，是體內(nèi)運(yùn)送視黃醇至其特定靶組織的運(yùn)載蛋白。其一級(jí)結(jié)構(gòu)同源性低，但高級(jí)結(jié)構(gòu)保守，有典型的Lipocalin 折疊，這樣的分子結(jié)構(gòu)保證了RBP4 具有兩親性：即內(nèi)部是疏水性的，可通過(guò)疏水相互作用與視黃醇結(jié)合；開(kāi)口端是親水性的^[10]。到目前為止，RBP4已知的功能是運(yùn)送維生素A到組織中。但新近研究發(fā)現(xiàn)，這種豐富的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可能還有其它功能，并且維生素A的代謝可能對(duì)胰島素的功能有一些間接的影響。Timothy E.Graham，M.D等研究結(jié)果顯示：在肥胖、糖耐量減低或2 型糖尿病，以及有明顯2 型糖尿病家族史的非肥胖、無(wú)糖尿病的研究對(duì)象中，血清RBP4 水平與胰島素抵抗程度相關(guān)。血清RBP4 水平升高與代謝綜合征的組成要素相關(guān)，包括體質(zhì)指數(shù)、腰-臀比值、血清甘油三酯水平和收縮壓升高，以及高密度脂蛋白膽固醇水平降低。運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練僅與胰島素抵抗?fàn)顩r得以改善者的血清RBP4 水平降低相關(guān)。脂肪細(xì)胞中的CLUT4 蛋白與血清RBP4 水平負(fù)相關(guān)。此結(jié)果提示RBP4 是一種脂肪細(xì)胞分泌的分子，其血清水平在發(fā)生真性糖尿病之前升高，它似乎可以識(shí)別胰島素抵抗，并與有各種臨床表現(xiàn)的研究對(duì)象的心血管危險(xiǎn)因素相關(guān)^[11，12]。吳海婭^[9]等對(duì)120例上海地區(qū)漢族人口研究發(fā)現(xiàn)肥胖患者血清RBP4水平顯著升高，血清RBP4與WHR、TG、年齡呈正相關(guān)。各研究均提示在肥胖或者患有Ⅱ型糖尿病病人中，血液中過(guò)量的RBP4與胰島素抗性的嚴(yán)重性相對(duì)應(yīng)，但其引起胰島素抵抗的具體作用機(jī)制各不相同。Ost A^[13]等在對(duì)原始脂肪細(xì)胞進(jìn)行RBP4及其抗體干預(yù)發(fā)現(xiàn)，RBP4可阻止胰島素刺激的IRS1的307位的絲氨酸磷酸化，相對(duì)應(yīng)地增加IRS1絡(luò)氨酸磷酸化的半數(shù)有效濃度，阻止ERK1/2的磷酸化。可知RBP4可能通過(guò)干預(yù)胰島素受體的IRS1-Ras-MAPK信號(hào)傳導(dǎo)通路，從而參與胰島素抵抗。此外，Yang^[7]的研究提示RBP4可能直接誘導(dǎo)磷酸烯醇或丙酮酸激酶基因表達(dá)，增加肝糖輸出，限制肌肉的糖攝取，從而導(dǎo)致全身性的胰島素抵抗。另有研究提示RBP4與內(nèi)臟性肥胖密切相關(guān)，而內(nèi)臟性肥胖是導(dǎo)致胰島素抵抗的原因之一^[14]。Broch M ^[15]等通過(guò)研究推測(cè)，過(guò)度分泌RBP4可能直接影響胰島細(xì)胞的分泌，防止甲狀腺激素結(jié)合蛋白與其受體結(jié)合，這個(gè)機(jī)制可能與2型糖尿病相聯(lián)系。

3 RBP4基因多態(tài)性與2 型糖尿病的研究

RBP4基因位于10q23-24，此部位位于CYP2C基因簇中心，該區(qū)域與2 型糖尿病直接相關(guān)。人RBP4 基因約10kb，含6 個(gè)外顯子和5 個(gè)內(nèi)含子，外顯子較短，內(nèi)含子大小變化很大。基因的旁側(cè)序列包括3 個(gè)不同的控制元件，即：① 一個(gè)非組織特異性增強(qiáng)子-能夠在一些不同的細(xì)胞系中激活的啟動(dòng)子；②一個(gè)負(fù)性順式激活元件-可能結(jié)合阻抑蛋白；③啟動(dòng)子元件。這些控制元件如何相互作用，共同調(diào)節(jié)RBP4 基因表達(dá)仍不十分清楚，需進(jìn)一步研究^[16]。RBP4前體mRNA由201個(gè)氨基酸組成，脫去前導(dǎo)肽變成成熟的分泌性蛋白。2006年Munkhtulga L^[17]等對(duì)281例糖尿病及511例健康的蒙古人進(jìn)行病例對(duì)照研究，他們用19 對(duì)引物擴(kuò)增了RBP4部分基因序列，利用DHPLC對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行分析，鑒定出RBP4的4個(gè) SNP位點(diǎn)(-803，G>A，P=0.0054；+5169，C>T，P=0.0025；+6969，G>C，P=0.0015；+7542，T>del，P=0.0015)與2 型糖尿病發(fā)病率相聯(lián)系。同時(shí)Craiq RL^[18]等人對(duì)191個(gè)有糖尿病家族史并患有糖尿病的高加索人進(jìn)行研究，他們利用DHPLC 篩選了RBP4基因的6個(gè)外顯子、5’端上游序列及3’端下游序列，鑒別出8個(gè)SNP位點(diǎn)，它們組成的單倍體與2型糖尿病密切相關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn)-804和+9476單核苷酸多態(tài)性與高家索人胰島素分泌減少相關(guān)，+390單核苷酸多態(tài)性可減少胰島素敏感性。一項(xiàng)以中國(guó)人群為研究對(duì)象的報(bào)道顯示，+5388 C>T，+8201 T>A和 +8204 T>A位點(diǎn)組成的單體型在糖尿病組的頻率明顯高于正常對(duì)照組。且+5388 C>T與血漿C-肽水平相關(guān)^[19]。各研究數(shù)據(jù)均提示非編碼區(qū)SNP位點(diǎn)可增加糖尿病的易感性，與胰島素抵抗、胰島素分泌相關(guān)。可知，RBP4已作為糖尿病的候選基因正漸漸受到人們的關(guān)注。

4 需要解決的問(wèn)題和臨床應(yīng)用前景

作為人體血清中存在的一種分泌蛋白，RBP-4在糖脂代謝中具有重要的生物活性。但其具體的結(jié)構(gòu)功能、作用機(jī)制尚不清楚，許多問(wèn)題有待進(jìn)一步的研究加以明確。如RBP4的循環(huán)濃度是如何被調(diào)節(jié)的?RBP4通過(guò)什么途徑導(dǎo)致了肥胖和胰島素抵抗的下調(diào)?它是如何參與內(nèi)臟性肥胖的形成?它與糖脂代謝參數(shù)之間的相互作用關(guān)系?在參與胰島素抵抗作用時(shí)是否依賴(lài)視黃醇機(jī)制?與其它脂肪因子之間的相互作用關(guān)系?相信隨著人們的關(guān)注和研究，我們對(duì)這些問(wèn)題會(huì)更加清楚。雖然到目前為止對(duì)RBP4研究剛剛起步，但它的臨床應(yīng)用前景不容忽視，RBP-4基因定位于密集LD區(qū)域，該區(qū)域的SNP與2 型糖尿病相關(guān)。密集LD區(qū)域直到3’端下游的GPR120脂肪酸受體基因，其與配體結(jié)合增加了GLP-1從胃腸道的分泌。GPR120是更進(jìn)一步糖尿病遺傳聯(lián)合研究潛在的候選基因 。各研究顯示RBP-4似乎可以識(shí)別胰島素抵抗，其血清水平在發(fā)生真性糖尿病之前升高，并與有各種臨床表現(xiàn)的研究對(duì)象的心血管危險(xiǎn)因素相關(guān)。這些結(jié)果為以檢測(cè)血清RBP4 水平為糖尿病新的診斷方法提供了理論依據(jù)。此外，研究發(fā)現(xiàn)胰島素促敏劑羅格列酮可調(diào)控過(guò)度分泌的RBP4水平，人工合成的類(lèi)維生素A芬維A胺可增加高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠腎臟RBP4排泄，降低血清RBP4水平，改善胰島素抵抗和糖耐量。RBP4與合成型維甲酸類(lèi)藥物相互關(guān)系的建立，為胰島素抵抗和2型糖尿病的藥物干預(yù)提供了新靶標(biāo)，為降低血清RBP4 水平為目標(biāo)的抗糖尿病療法提供了理論依據(jù)。

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(責(zé)任編輯：陳涌濤)