馬悅穎,劉建勛
(中國中醫科學院西苑醫院實驗研究中心,北京 100091)
動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是眾多心腦血管疾病共同的病理基礎,嚴重危害人類健康。Ross于1999年在其損傷反應學說的基礎上明確提出“AS是一種炎癥性疾病”,指出AS的發生是由于血管內皮細胞(VEC)和平滑肌細胞(SMC)受到各種危險因素如病毒、機械損傷、免疫復合物,特別是氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)的損傷,使血管局部產生的一種過度的慢性炎性增生反應[1]。
目前普遍認為,As是血管內皮損傷導致的慢性炎癥反應性血管疾病。在這一過程中,活化的血管內皮細胞分泌一些黏附分子(cell adhesion molecule,CAM),如細胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)、血管細胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)以及E-選擇素(E-selectin)等可能介導了內皮細胞與白細胞、血小板間的起始黏附,它們在AS發展過程中起著重要作用。
1.1ICAM-1和VCAM-1ICAM-1(CD54)是 Rothlein等[2]于1986年在研究淋巴細胞黏附時發現。ICAM-1正常情況下表達很低,當受到白介素(IL-1)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、干擾素-γ(INF-γ)等炎性因子刺激后,可表達在活化的淋巴細胞、巨噬細胞、血管內皮細胞和各種上皮細胞表面,主要介導單核細胞、淋巴細胞、中性粒細胞與內皮細胞黏附,促進淋巴細胞聚集。VCAM-1基因啟動子含有核因子κB(NF-κB)、轉錄因子 GATA 家族、AP-1、SP-1 和干擾素調節因子的結合位點。細胞因子、生長因子、內皮素、ox-LDL均可刺激VCAM-1的表達。
1.2ICAM-1和VCAM-1與AS關系的研究進展Davies等[3]研究證明,AS發生過程的不同時期,黏附分子的表達量也不同,其ICAM-1、VCAM-1在AS患者的脂紋期主要表達于動脈內皮細胞表面,可促進AS早期血液中游走的單核細胞向內皮細胞黏附,進入炎癥部位,而隨著病變的進展,黏附分子在內皮的表達逐漸減弱,而在纖維斑塊中其表達增強,提示ICAM-1、VCAM-1是AS早期的病理變化及斑塊進展的潛在機制。Ikata等[4]對168個冠脈造影患者進行研究時發現,ICAM-1水平及單核細胞數量越多者,其冠脈病變程度越重。降低ICAM-1表達可明顯改善AS病變,ICAM-1有望成為抗炎治療的靶點。可溶性ICAM-1與AS程度明顯相關,可作為AS嚴重程度的指標。但是,有研究報道血漿中可溶性ICAM-1和VCAM-1水平和早期AS無明顯相關[5]。
2.1核因子-κB核因子-κB(nuclear factor kappaB,NF-κB)是1986年由Sen等[6]從B淋巴細胞中發現的一種能與免疫球蛋白κ鏈基因增強子κB序列特異性能合,并能促進κ基因表達的核蛋白因子。現已知κB序列存在于多種基因的啟動子和增強子中,NF-κB可與相關基因啟動子或增強子特殊κB序列相結合,與許多炎癥免疫性相關基因的表達密切相關,并與動脈粥樣硬化、冠心病、心力衰竭等多種心血管疾病的發生發展有關[7]。
2.2NF-κB與AS關系的研究進展首先,炎癥反應參與了動脈粥樣硬化的形成過程,而NF-κB參與了炎癥過程中多種信號轉導途徑。多種因素(如 IL-1、6、8、TNF、ICAM-1、VCAM-1等),這些基因的啟動子和增強子中存在一個或多個NF-κB序列,這些基因活化的前提是 NF-κB的激活。Zhang等[8]通過臨床觀察研究進一步證實,主動脈NF-κB表達和臨床致AS風險因素(如吸煙、高血糖、高血壓、高血脂等)密切相關,并可以作為AS的的炎性標志物之一。Wu等[9]研究發現NF-κB誘導ICAM-1產生和釋放增多,可能是促皮質釋放激素(CRH)加速LDL受體基因敲除(LDLr-/-)小鼠AS進展的分子機制之一。此外,NF-κB激活可上調內皮脂肪酶(EL)的表達,而EL是參與HDL代謝中重要的酶[10]。
3.1過氧化物酶體增殖物激活受體γ 過氧化物酶體增殖物激活受體(peroxisome proliferators activated receptor,PPARs)是一類由配體激活的核轉錄因子,屬Ⅱ型核受體超家族成員。PPARs包括α、β/δ和γ 3種亞型,其中大量實驗證明γ在調節過氧化物酶體增殖、能量代謝、細胞分化以及炎癥反應等過程中發揮著重要的作用,與心血管疾病、糖尿病及腫瘤細胞的生長密切相關,近年來受到了極大關注,PPARs正在成為治療糖尿病和心血管疾病的新靶點[11]。
3.2PPARγ與AS關系的研究進展研究發現,在人As斑塊處有PPARγ高表達,而正常動脈的PPARγ表達量極少;隨著病變進展,PPARγ在平滑肌細胞、巨噬細胞及泡沫細胞中都有大量表達,提示PPARγ在AS的過程中扮演著重要角色。內皮細胞中PPARγ的激活可以使多種趨化因子VCAM-1、ICAM-1、MCP-1 等 表 達 下 降,PPARγ 配 體 可 以 使CCR2Mrna(白細胞CC趨化因子受體2,MCP-1受體)的表達及與MCP-1的結合下降50% ~60%,從而使單核細胞趨化及與內皮細胞的黏附下降,抑制了血液單核細胞的遷移,阻止動脈硬化的形成。Werner等[12]報道 PPARγ激活劑TZDs可增加體外培養的人內皮祖細胞的數量并促進其遷移,此效應可被PPARγ特異性阻斷劑GW9662所逆轉。Hu等[13]報道PPARγ具有穩定AS斑塊的作用。
近年來,中醫藥抗AS的研究日益增多[14]。銀杏內酯B能有效減少ApoE-/-小鼠AS損傷,降低血漿調節正常T細胞表達和分泌的細胞因子(RANTES)[15]。王茜等[16]研究發現淫羊藿苷可減輕或抑制高脂飲食造成的早期As,使血漿TC、LDL、TG降低,并使上調的 ICAM-1表達降低。方微等[17]實驗結果顯示何首烏總苷可能通過抗氧化保護主動脈內皮細胞形態,降低ApoE-/-小鼠ox-LDL的產生、減少主動脈壁NF-κB的表達,從而保護VEC,起到防止小鼠實驗性As病變形成的作用。何翠瑤等[18]研究結果顯示三七總皂苷及其單體組合可以抑制ox-LDL誘導的HUVECs的ICAM-1mRNA及蛋白的表達,可能是其抗AS作用機制之一。Pan等[19]報道牡丹酚可以降低TNF-α刺激的大鼠主動脈內皮細胞(RAECs)VCAM-1表達,其作用機制可能是通過抑制p38和ERK1/2信號轉導通路來實現。
此外,已有研究表明某些中藥具有PPARγ激動作用。葛恒等[20]通過在U937細胞中電穿孔共轉PPARγ表達質粒和其報告質粒pACO-TKpGL3,構建PPARγ激動劑篩選模型,將白藜蘆醇與已知的PPARγ激動劑吡格列酮比較,實驗結果顯示白藜蘆醇能夠劑量依賴的激動PPARγ。石昌杰等[21]應用高脂飼料飲食配合注射維生紊D3建立SD大鼠AS模型,采用RT-PCR的方法檢測各組動物動脈壁中ICAM-1、VCAM-1、PPARα和PPARγ基因的表達,結果顯示蒺藜皂苷能下調實驗性AS大鼠動脈壁ICAM-1和VCAM-1基因的表達及上調PPARα和PPARγ基因表達。此外,嚴謹等[22]報道山楂葉總黃酮抗AS作用的分子機制可能與PPARγ調控途徑有關。
綜上所述,AS是血管在不同危險因子作用下的炎癥疾病,炎癥貫穿于AS的始終。中醫藥在抗AS方面積累了豐富的經驗,從多途徑、多環節、多靶點干預AS的發生、發展。因此,從抗炎角度為切入點,通過干預炎性反應網絡中的一些關鍵因素,阻斷AS炎癥反應,進而延緩、減輕AS病變的程度,為開發預防、治療AS的中藥提供了新的思路和線索。
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