過氧化物酶體增殖物激活受體γ 激動劑在高血壓心血管重塑中的作用機制

劉長英，顧水明，王鳳，陸婷

(1.江蘇大學臨床醫學院，江蘇 鎮江212001;2.上海市徐匯區中心醫院心內科，上海200031)

高血壓是65 歲以上人群死亡的一個重要的危險因素。高血壓增加了心血管疾病的風險，如胰島素抵抗，內皮功能障礙，動脈硬化，心臟肥大，交感神經興奮等。研究表明過氧化物酶體增殖物激活型受體(PPAR)γ 激動劑可被用于心血管疾病的二級預防，并可降低動物和人類的血壓。一旦作用機制明確，將為人類高血壓治療提供臨床實用價值。本文就PPARγ 激動劑在高血壓心血管重塑中的作用機制作一綜述。

1 PPARγ 概述

PPAR 是一類由配體調節的核激素受體，分為PPARα、PPARβ、PPARγ 三種亞型，這三種亞型在不同的組織中表達，結構和功能也不同。PPARγ 有4個結構域，有A ～F 組成的6 個結構區。①氨基酸末端結構域由A/B 結構區形成，具有轉錄激活性;②由C 結構區形成的DNA 結合結構域，含有2 個鋅指結構，是核受體中最為保守的區域;③轉錄活性調節結構域由D 結構區形成;④羧基末端的配基結合結構域由E/F 結構區形成，包含有一個配體結合區(E 區)，一個依賴配體的轉錄激活區(F 區)。PPARγ 與配體結合后被激活，可參與降糖、免疫反應、炎癥應答、細胞增殖和分化［1]、抑制平滑肌增殖遷移［2]，抗動脈粥樣硬化［3]、抗乳腺癌［4]等調節作用。PPARγ 可在脈管系統中的內皮細胞、平滑肌細胞、單核細胞、巨噬細胞等主要細胞中表達［5]，也可在人類的黑色素細胞［6]、脂肪細胞［7]中表達。

PPARγ 的配體有天然和人工合成兩種類型，天然配體有脂肪酸、亞油酸、亞麻酸、15-脫氧前列腺素J2(15d-PGJ2)、白三烯等。人工合成配體有噻唑烷酮類(thiazolidinedinoes，TZDs)藥物如羅格列酮、曲格列酮、匹格列酮等，是一種胰島素增敏劑，TZDs 能競爭性地與PPARγ 結合，調控參與脂肪前體細胞分化的多個基因的轉錄以及胰島素介導的外周組織葡萄糖的攝取，增強機體對胰島素的敏感性并降低血糖。

2 PPAR γ 激動劑在高血壓血管重塑中的作用機制

2.1 對鈣離子通道的影響

鈣離子拮抗劑能選擇性阻滯鈣離子進入平滑肌細胞，減少細胞內鈣離子濃度，選擇性擴張小動脈，從而被用于治療高血壓。有研究證明在自發性高血壓腦卒中大鼠體內鈣離子拮抗劑硝苯地平能通過銅鋅超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD)激活PPARγ 并發揮抗氧化作用，這一作用不依賴于降壓作用，實驗中發現隨著硝苯地平劑量的增加誘導的PPARγ 也相應增加，PPARγ 降壓作用和抗動脈硬化功能是否一定程度上直接依賴于鈣離子的作用［8]，尚未有實驗研究證明。

2.2 對腎素-血管緊張素-醛固酮系統的影響

研究證實，在灌注血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)的小鼠中羅格列酮無論劑量多少都可以抑制高血壓的進展、血管的重塑、內皮功能障礙和血管氧化等病理過程［9]，因此推斷PPARγ 激動劑可能通過抑制腎素-血管緊張素-醛固酮(RAAS)系統，包括AngⅡ1 型受體的表達，AngⅡ介導的信號通路，AngⅡ誘導的腎上腺醛固酮的合成和分泌［10]等途徑改善高血壓血管重塑。PPARγ 激動劑能減弱AngⅡ1 型受體的表達增加AngⅡ2 型受體的表達，而AngⅡ1 型受體和收縮因子AngⅡ結合使血管收縮，因而PPARγ激動劑可通過減弱AngⅡ的縮血管作用起到降壓作用。

2.3 對信號調節酶的影響

PPARγ 的一種新型激動劑KR-62980，由血管內皮生長因子(VEGF)165 誘導產生，VEGF165 誘導細胞增殖和超化性移行，這一作用又被KR-62980所抑制，KR-62980 下調VEGF 誘導產生的VEGF 受體2 的表達并減少了與信號相關的細胞外信號調節激酶1/2 (ERK1/2)，P85a 磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)，p38a 促分裂原活化蛋白激酶的磷酸化作用［11]。轉化生長因子β(TGF-β)能誘導蛋白激酶B的磷酸化，但PPARγ 激動劑2-氰基-3，12-二氧代齊墩果烷-1，9(11)-雙烯-28-酸(CDDO 酸)和15d-PGJ2 能抑制TGF-β 的表達，因而通過阻滯蛋白激酶B 的第473 位絲氨酸的磷酸化，使蛋白激酶B 失活，從而阻滯了TGF-β 誘導成纖維細胞向肌成纖維細胞分化［12-13]。由此推斷PPARγ 激動劑可能通過阻斷一些信號調節酶的磷酸化作用抑制細胞的分化和增殖，從而抑制心血管的重塑。

2.4 對炎癥細胞和炎癥因子的影響

在血管緊張素Ⅱ的作用下，表達人叉頭框蛋白P3(FoxP3)的效應T 淋巴細胞、輔助T 淋巴細胞、細胞毒性T 淋巴細胞等和細胞因子調整血管疾病中血管的重塑［14]。炎癥介質包括誘生型氧化亞氮合酶(iNOS)、細胞間黏附分子-1 (ICAM-1)、血管細胞黏附分子-1 (VCAM-1)、E-選擇素、白細胞介素β(IL-1β)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)等。曲格列酮通過抑制活化劑蛋白-1(AP-1)介導的信號傳導通路，抑制內皮細胞VCAM-1 和ICAM-1 的表達，阻止單核細胞聚集到早期的動脈粥樣斑塊處［15]。最近發現一種促炎細胞因子的介質——高遷移率族蛋白B1(HMGB1)，在感染、損傷及其他炎癥刺激條件下在內皮細胞中過度表達。TZDs 藥物能抑制促炎細胞因子的表達，有實驗證明匹格列酮能通過抑制核因子κB (NF-κB)和AP-1 轉錄活性從而抑制HMGB1 的轉錄活性［16]。炎癥系統參與的血管重塑機制尚未完全清楚，但可以為改善血管重塑提供新的治療方向。

2.5 對氧化型低密度脂蛋白的影響

氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)參與了動脈粥樣硬化、炎癥反應、血管功能障礙等的發病機制［17]。溶酶體酸性酯酶，是水解低密度脂蛋白膽固醇的唯一溶酶體酶，內皮細胞內的oxLDL 和平滑肌細胞內的糖化型低密度脂蛋白通過介入肝X 受體(LXR)傳導通路下調了溶酶體酸性酯酶的表達［18]，從而增加了心血管疾病的風險。由血管內皮衍生的基質金屬蛋白酶(MMPs)促成了動脈粥樣硬化的不穩定性，嚴重的可觸發心肌梗死。oxLDL 誘導MMPs 的表達，而這一過程的表達通過PKC-MEK-PPARγ 信號傳導通路，而且參與誘導了VEGF 和清道夫受體［17]的產生。而有研究表明，清道夫受體CD36 促進了oxLDL 的攝取和泡沫細胞的形成，易致動脈粥樣硬化［19]。PPARγ 激動劑激活這一信號傳導通路，可能通過上調PPARγ 的表達或下調NF-κB 的表達，進而下調了MMP 的表達，PPARγ 的天然配體15d-PGJ2 可調節MMP 和MMP 抑制劑(TIMP)水平［20]，血管平滑肌細胞的MMP 的表達需要分裂原活化蛋白激酶(MAPK)的獨立機制［21]，而MAPK 是由c-Jun基因翻譯而成的。因此PPARγ 激動劑可通過抑制c-Jun基因翻譯或者阻滯MAPK 信號通路或者降低oxLDL，影響MMP 的表達，從而防止血管重塑的危險。

2.6 對脂聯素的影響

脂聯素是少數脂肪因子中的一種，能增強胰島素敏感性，對心血管健康有益。脂聯素缺乏(低脂聯素血癥)是心血管疾病獨立的危險因子，血漿中的脂聯素能緩和肥胖誘導產生的內皮功能障礙和高血壓，通過舒張血管、抗細胞凋亡、抗炎、抗氧化等方式，預防動脈粥樣硬化、心肌梗死、糖尿病心肌病等疾病的發生。PPARγ 激動劑增加了脂聯素的分泌［22]。但脂聯素也會增加脂肪細胞的形成［23]，對心血管有害，至于脂聯素在增加脂肪細胞形成的同時卻能抵抗血管重塑的作用機制尚未明了。

2.7 對血管細胞的影響

2.7.1 對內皮細胞的影響 內皮型氧化亞氮合酶(eNOS)存在于內皮細胞，血管內皮層的斷裂伴隨著eNOS 的缺失，而iNOS 代償性增加，誘導產生過量的NO 和一系列活性氧簇(ROS)導致內皮細胞的進一步損害［19]。最近有研究表明，羅格列酮和吡咯列酮均能誘導內皮細胞的再生，抵抗血管的損傷。內皮祖細胞的功能是刺激內皮細胞再生和防止新內膜形成。PPARγ 激動劑能保護因C 反應蛋白引起的血管祖細胞的功能障礙和血管的再生，并能使內皮祖細胞遷移，到達內皮損傷部位，保護心血管［24]。

2.7. 2 對平滑肌細胞的影響 研究表明［20]，PPARγ 能抑制c-fos基因誘導以及血漿反應元件誘導的轉錄激活，抑制血管平滑肌增殖、遷移，并能減輕球囊擴張血管損傷動物模型中血管的再狹窄。同時，PPARγ 能下調AngⅡ1 型受體基因的表達，從而抑制Ang Ⅲ型受體介導的血管平滑肌增殖。羅格列酮能抑制血小板源性生長因子(PDGF)，PDGF 誘導血管平滑肌增殖、遷移［25]，能選擇性地抑制血管平滑肌MMP-9 的表達，干擾細胞外基質降解從而抑制血管平滑肌的遷移。

2.7.3 對成纖維細胞的影響 動脈血管壁主要分為內膜、中膜和外膜3 層。內膜主要由內皮細胞組成，中膜主要由平滑肌細胞組成，外膜主要細胞成分為血管外膜成纖維細胞。研究證實在Ang Ⅱ刺激外膜成纖維細胞的過程中，隨著誘導時間的延長和刺激因子濃度的增加，Ⅰ型膠原在外膜成纖維細胞中的表達量逐漸增加，呈時間及劑量依賴性。用吡咯列酮處理細胞后明顯抑制了AngII 刺激的成纖維細胞Ⅰ型膠原合成，從而發揮了抗纖維化作用［26]。

2.8 PPARγ 協同激活因子(PGC)-1a

有研究表明［27]，PGC-1a基因8 號外顯子的甘氨酸(Gly)482 絲氨酸(Ser)處存在變異體。這個區域與收縮壓有關，這表明PGC-1a基因可能參與高血壓發病機制的形成。PGC-la基因作為PPARγ 基因的共激活者，它調節PPARγ 基因的表達，而PPARγ 基因與配體結合后在mRNA 和蛋白水平抑制血管平滑肌細胞中血管緊張素Ⅱ1 受體(AT1R)的表達。PGC-1a基因也是其他核受體的共激活子，包括甲狀腺激素受體、鹽皮質激素受體和雌激素受體α 和β，它們都參與高血壓的發生。PPARγ 與共同激活的PGC-1a 如何在PPARγ 保護高血壓血管組織的同時，抑制PGC-1a 的升壓作用，其機制還不清楚，如果能明確其作用機制，PPARγ 有望成為基因治療高血壓的靶分子，具有潛在臨床應用價值。

2.9 對肽類激素的影響

心房利鈉肽(ANP)是一種主要由心房肌合成的肽類激素，具有舒張血管平滑肌和促進腎臟排鈉、排水的作用，從而減輕心臟的前后負荷。一種新發現的內皮細胞源擴血管肽——C 型利鈉肽(CNP)，激活了NO 合成酶，從而發揮降壓作用［28]。ANP 與細胞表面的各自ANP 受體(屬于鳥苷酸環化酶受體)結合增加了環單磷酸鳥苷(cGMP)的密集，并激活了cGMP 依賴的蛋白激酶活性，對早期高血壓和心肌梗死有益［24]。Howarth 等［29]研究發現ANP 能夠降低糖尿病大鼠心臟中游離Ca2+瞬變的幅度，從而對心臟起到保護作用。即使內皮氧化亞氮功能受損，ANP 仍持續發揮保護作用。曲格列酮和吡格列酮顯著增加內皮細胞分泌CNP，抑制凝血酶誘導的內皮素1(ET-1)的分泌［30]。ET-1 是主要由血管內皮細胞產生的21 個氨基酸的血管活性肽，參與血管張力及平滑肌細胞增殖的調控，是一種有效的血管收縮劑。Delerive 等［31]在利用原癌基因e-Jun 和e-Fos 表達質粒的研究中，證實PPARγ 干擾AP-1 信號途徑，從而下調凝血酶激活的ET-1 基因轉錄PPARγ的活性，減少ET-1 的分泌，對血管壁有保護作用。

綜上所述，PPARγ 與抵抗心血管疾病的病理過程密切相關，因此一旦PPARγ 激動劑作用機制明了，將有可能成為心血管疾病治療的一個新靶點。

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