網膜素1在心血管疾病中的研究進展*

楊德忠 綜述，傅春江 審校

(1.陸軍軍醫大學大坪醫院心血管內科，重慶 400042;2.重慶市榮昌區人民醫院心血管內科，重慶 402460)

隨著人們物質生活的不斷改善，肥胖已經成為普遍的健康問題。不斷增加的證據表明，肥胖是多種威脅人類健康疾病的危險因素。研究指出，脂肪組織不僅起著脂肪儲存的作用，更是重要的內分泌器官，能分泌大量的脂肪因子(例如脂聯素、瘦素、抵抗素等)。這些脂肪因子在調控代謝穩態、炎性反應、氧化應激等方面具有重要作用，與心血管疾病的發生、發展有著密切的聯系[1]。網膜素是近年新發現的一種脂肪因子，廣泛分布于內臟脂肪組織。最初網膜素在網膜脂肪cDNA庫被發現，人類該基因位于染色體1q22-q23區，該蛋白由313個氨基酸組成，相對分子質量為35×103。在人體中，網膜素有2種亞型，即網膜素1和網膜素2，以網膜素1的表達為主，在血液循環中也能檢測到該亞型的表達[2]。研究發現，網膜素1在炎癥、胰島素抵抗、內皮功能調控等方面中都起到了積極的調控作用，與心血管疾病具有密切關系，可能是治療心血管疾病的潛在靶點。本文就網膜素1在心血管疾病中研究進展綜述如下。

1 網膜素1與心血管疾病的相關性

1.1網膜素1與冠狀動脈粥樣硬化性心臟病 冠狀動脈粥樣硬化性心臟病包括穩定型心絞痛、不穩定型心絞痛、急性冠狀動脈綜合征等，目前其發病率及致死率逐漸升高，對人類健康造成了較大的威脅。隨著研究的增加，越來越多的研究者發現，肥胖與心血管疾病患病率及致死率的增加有密切聯系。網膜素1是一種新型脂肪來源的分泌因子，相比于健康人群，肥胖患者中網膜素1的水平顯著降低。因此，網膜素1與心血管疾病之間的關系已經成為近年來的研究熱點。

BAIG等[3]在一項納入了122例急性心肌梗死患者、52例健康人群的病例對照研究中發現，與健康人群比較，急性心肌梗死患者血清中網膜素1水平顯著降低，急性心肌梗死的發生與網膜素1水平呈負相關，且血清中網膜素1的水平與受試者的體重、體重指數(BMI)、腰圍有顯著關系。另有研究中亦發現，與對照組比較，急性心肌梗死患者入院時血清中網膜素1的水平明顯降低，而促炎因子白細胞介素(IL)-18顯著升高。Zhu等[4]也在首發前壁ST段抬高心肌梗死患者中發現，患者入院時血清中網膜素1水平最高，在隨后的72 h內迅速降低；入院時網膜素1較高水平組心肌梗死后72 h肌酸激酶同工酶峰值和N-末端腦鈉肽峰值顯著低于對照組，且該組患者早期及心肌梗死后3個月左心室射血分數得到明顯改善，提示網膜素1可能具有減少心肌壞死，改善心肌梗死后心功能的作用。網膜素1與冠心病在不同的亞組人群(如年輕人群、老年人群、男性及絕經后女性)中也具有相關性[5-7]。在絕經后女性中，血清網膜素1水平降低與冠心病的嚴重程度相關。還有研究指出，血清中網膜素1水平的升高與冠心病患者冠狀動脈側支循環發育良好相關，表明網膜素1具有保護心臟的作用[8]。

為了驗證網膜素1對于心臟的保護作用，有學者在小鼠上通過腺病毒過表達網膜素1及外源性給予網膜素1蛋白2種方法干預，發現網膜素1通過AMPK和Akt依賴的機制抑制心肌細胞凋亡，從而減輕心臟的急性缺血性損傷。學者進一步構建脂肪特異性過表達網膜素1的轉基因小鼠，證實網膜素1對心臟損傷具有保護作用。

也有部分研究結果不同。NIERSMANN等[8]對糖尿病患者進行了長達14年的隨訪研究，結果發現在調整了生活方式因素后的模型中，高濃度網膜素1與心肌梗死的發生存在密切關系，并增加糖尿病患者發生心血管事件的風險。網膜素1的高水平可能是機體一種補償性的上調，但還不足以發揮對心血管的保護作用。MENZEL等[9]在基于人群的歐洲癌癥與營養前瞻性研究(EPIC)——Potsdam隊列研究中證實，網膜素1的增加與卒中發生相關，但與心肌梗死發生無關。

盡管目前還需要更多的研究探索網膜素1在冠心病中的作用，但已有的研究指出了網膜素1的重要地位，網膜素1可能是冠心病治療的一個全新靶點。

1.2網膜素1與動脈粥樣硬化 動脈粥樣硬化已經成為常見的血管問題，是機體對血管損傷做出一個復雜反應過程。在一項納入了300例頸動脈粥樣硬化患者的研究中發現，與對照組比較，重度及輕度頸動脈狹窄患者血清中網膜素1水平都顯著降低[9]，表明頸動脈斑塊嚴重性可能與血清低網膜素1水平有關。XU等[10]也報道，在頸動脈斑塊不穩定的缺血性卒中患者中，其血清網膜素1水平明顯低于頸動脈斑塊穩定的患者。在代謝綜合征患者中，其網膜素1水平與頸動脈內膜-中層厚度呈負相關。在外周動脈疾病患者中，血清網膜素1顯著降低，其降低與外周動脈疾病的嚴重程度具有強烈相關性。上述研究結果表明，網膜素1在動脈粥樣硬化中具有重要作用，網膜素1可能是評價動脈粥樣硬化進展的一個有效指標。動物實驗中也證實網膜素1對動脈粥樣硬化具有改善作用。研究通過微量泵給予載脂蛋白E缺陷(apoE-KO)小鼠持續4周的網膜素1給藥，發現能有效減少單核/巨噬細胞、平滑肌細胞和膠原纖維水平，延緩主動脈粥樣硬化病變的發展[11]。

動脈鈣化被認為是亞臨床動脈粥樣硬化的標志物及心血管事件風險增加的預測因子之一。動脈鈣化能較好地預測普通人群10年心血管事件的發生風險[12]。XU等[13]構建了網膜素1基因敲除及過表達小鼠，并通過5/6腎切除加高磷飲食誘導動脈鈣化模型。結果發現，網膜素1的敲除會進一步加重小鼠的動脈鈣化，而過表達網膜素1能明顯抑制模型誘導的動脈鈣化。

上述研究結果充分表明了網膜素1在評價動脈粥樣硬化進展及改善動脈粥樣硬化中的重要作用，可能為動脈粥樣硬化的治療提供了一個新的靶點。

1.3網膜素1與心力衰竭 隨著對網膜素1與心血管疾病相關性研究的深入，研究者發現網膜素1可能是預測心力衰竭預后的一個潛在指標。HUANG等[14]發現，伴有明顯心力衰竭的擴張型心肌病患者循環中，網膜素1水平降低。血清網膜素1水平可能與心力衰竭的嚴重程度有關。作者還進一步指出，與血清網膜素1水平高的患者比較，血清網膜素1水平低的患者發生心臟事件的風險更高，提示血清網膜素1水平可以預測心力衰竭患者心臟事件的風險。該結果也得到了其他研究者的證實[15]。

1.4網膜素1與其他心血管疾病 近年來，研究者發現網膜素1與房顫具有相關性。TAO等[16]發現，房顫患者血清中網膜素1水平低于對照組，持續性房顫患者血清中網膜素1水平低于陣發性房顫患者。進一步分析發現，房顫患者血清網膜素1水平降低與左房擴張有關。結果表明，血清中網膜素1的水平與房顫具有相關性。另外，CHEN等[17]指出，網膜素1與心臟瓣膜病患者心房顫動有關，與非房顫患者比較，房顫患者心外膜脂肪組織和右心耳組織中網膜素1的表達下調。

高血壓已經成為危害人類健康的主要心血管疾病之一，且其發病率依然呈出逐年上升趨勢。高血壓可以導致多個靶器官損傷，最終損傷相關血管系統進而引發死亡。在對網膜素1的研究中發現，相比于血壓正常組，高血壓組患者血清中網膜素1水平降低；與一級高血壓患者比較，二級高血壓患者血清中網膜素水平進一步降低[18]。但由于該試驗樣本數的限制，該研究并沒有評估網膜素1在高血壓預后中的預測價值。另一項研究中指出，高血壓患者血清中網膜素1水平顯著高于對照組，并且隨著高血壓分級的增加，網膜素1水平有增加的趨勢，但數據還缺乏顯著差異[19]。2個研究的結果存在不同，這可能是因為樣本量較小，后期還需要進一步的大樣本人群研究來明確網膜素1與高血壓之間的相關性。在動物實驗中，DONG等[20]發現，與野生型小鼠比較，網膜素1基因敲除小鼠血壓是明顯升高，表明網膜素1與高血壓之間的關系不可忽略，但需要進一步人群和動物研究，說明網膜素1在高血壓發生、發展中的作用。

2 網膜素1改善心血管疾病的機制

2.1網膜素1與胰島素抵抗 胰島素抵抗是指機體在正常分泌胰島素水平情況下，靶器官或靶細胞表現出對胰島素生理反應的缺陷，從而導致正常水平胰島素在機體內產生的生物學效應降低，引起某些心血管疾病的發生、發展。大量研究已經證實，胰島素抵抗與冠心病、心力衰竭、高血壓等心血管疾病具有密切的相關性[21]。

血清中網膜素1的水平與胰島素抵抗呈負相關。2型糖尿病患者血清網膜素1水平明顯低于對照組，且網膜素1可以作為糖尿病并發癥風險發生的一個預測指標[22-23]。在男性2型糖尿病患者接受6個月的胰島素治療后，血清中網膜素1水平明顯升高[24],提示網膜素1具有改善胰島素抵抗的作用。YANG等[2]在體外試驗中發現，體外給予重組網膜素蛋白對人皮下脂肪細胞和大網膜脂肪細胞的基礎葡萄糖攝取無影響，但對胰島素刺激的葡萄糖攝取有顯著促進作用，無論有無胰島素存在，網膜素1都能促進AKT的磷酸化。這一結果證實，網膜素1對于胰島素抵抗具有改善作用。進一步體外試驗中，作者對糖尿病患者心外膜脂肪組織的心肌細胞進行干預，發現外源性給予網膜素1能改善因干預而引起的收縮障礙及胰島素抵抗，表明網膜素1對心臟的保護作用。

2.2網膜素1與內皮及血管功能 內皮及血管功能障礙在心血管疾病的發生、發展中具有重要作用。在體外實驗中，過表達網膜素1能增加小鼠缺血局部毛細血管密度，從而促進缺血誘導的血管重建；重組網膜素蛋白促進內皮細胞分化為血管樣結構，同時還能減少內皮細胞的凋亡。網膜素1的上述作用主要是通過激活Akt-eNOS信號途徑來實現。研究報道，eNOS信號在調控血管功能中發揮重要作用。從這一結果不難推測，網膜素1可以通過改善內皮，從而調節血管功能。有學者發現，網膜素可以引起去甲腎上腺素預處理后收縮的大鼠主動脈舒張，這種內皮依賴性的舒張作用可能是通過增加eNOS的磷酸化刺激內皮細胞產生一氧化氮來實現。同時，網膜素對去甲腎上腺素處理后的大鼠腸系膜動脈也有舒張作用。有學者對網膜素在調控血壓中的作用進行了研究。網膜素正常對Wistar大鼠血壓無影響，但能有效降低去甲腎上腺素誘導高血壓大鼠的收縮壓，對舒張壓影響不大。而在去甲腎上腺素誘導的一氧化氮合酶抑制劑(L-NAME)處理后的大鼠中，網膜素并不能降低升高的收縮壓。進一步對一氧化氮介導內皮依賴性舒張功能受損的自發性高血壓大鼠(SHR)進行研究，發現網膜素也不能降低去甲腎上腺素誘導的血壓升高。最終，證實網膜素至少部分通過一氧化氮介導的內皮依賴性機制，抑制激動劑誘導的血壓升高。另外，BRUNETTI等[25]對正常血壓大鼠進行持續腹腔給予網膜素1干預14 d后，檢測到給藥后血漿中L-瓜氨酸(一種L-精氨酸產生一氧化氮的標志物)水平顯著升高，大鼠的平均動脈壓顯著降低。表明網膜素1的降壓作用可能是通過刺激血管系統中一氧化氮的產生來實現。研究結果表明，網膜素1通過調控內皮功能進而發揮對血壓的調節作用。

2.3網膜素1與炎性反應 動脈粥樣硬化是一種危害人類健康的慢性心血管疾病，也是一種慢性炎癥性疾病，該疾病相關炎癥是由促炎細胞因子、炎癥信號通路、生物活性脂質和黏附分子介導的[26]。炎癥是動脈粥樣硬化發生、發展的基礎，而動脈粥樣硬化是冠心病等心血管疾病發生的病理基礎。在動脈粥樣硬化的早期，內皮損傷后IL-8、細胞間黏附分子-1(ICAM-1)、血管黏附分子-1(VCAM-1)、單核細胞趨化蛋白等炎癥細胞因子的表達上調，單核巨噬細胞、淋巴細胞等黏附并浸潤動脈壁，進一步地演變成泡沫細胞。在動脈粥樣硬化發展后期，大量巨噬細胞和其他炎癥細胞因子滲入動脈壁，分泌基質金屬蛋白酶，降解斑塊中的膠原纖維，進而導致斑塊破裂、出血和血栓形成。因此，有效抑制炎性反應對于動脈粥樣硬化及相關心血管疾病的治療有著不可缺少的作用。

WATANABE等[19]對原代培養的人單核細胞中進行試驗，結果表明網膜素1蛋白并不影響單核細胞向巨噬細胞分化，但能將促進炎癥的M1型巨噬細胞向抗炎的M2型巨噬細胞轉變。網膜素1還能顯著抑制氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)誘導的人單核巨噬細胞向泡沫細胞演變。另外，網膜素1連續給藥4周后，載脂蛋白E缺陷小鼠動脈粥樣硬化斑塊中單核/巨噬細胞浸潤明顯減少。WANG等[27]發現，網膜素1能顯著抑制脂多糖誘導的巨噬細胞中炎癥細胞因子及促炎因子的表達，其通過抑制細胞核p65積聚和核因子κB(NF-κB)啟動子活性來實現對NF-κB通路激活的抑制作用。在人的臍靜脈內皮細胞中，網膜素1通過激活AMPK/eNOS/NO通路抑制JNK的激活，進而抑制腫瘤壞死因子(TNF)-α誘導內皮細胞環氧合酶-2(COX-2)的表達，從而發揮抗炎作用。

黏附分子在動脈粥樣硬化發生、發展的早期有重要作用。已有的研究發現，網膜素1對于黏附分子的表達有顯著影響。在大鼠離體胸主動脈上，網膜素通過抑制平滑肌細胞中TNF-α誘導的p38和JNK磷酸化，減少VCAM-1的表達，減少單核細胞與平滑肌細胞的黏附，從而發揮抗炎作用。在人臍靜脈內皮細胞中，網膜素能抑制TNF-α誘導ICAM-1、VCAM-1的上調，降低巨噬細胞對內皮細胞的黏附能力。這主要是通過抑制TNF-α誘導的內皮細胞的細胞外調節蛋白激酶活性及磷酸化、NF-κB活性來實現。

網膜素1不僅能調控炎癥，還與炎癥細胞因子的水平具有相關性。PAN等[27]比較了對照組、糖調節受損及2型糖尿病患者血清中網膜素1、TNF-α和IL-6的水平，發現血清中網膜素1水平與TNF-α、IL-6水平呈負相關。在冠心病患者中，也發現了血清中網膜素1水平與IL-6水平呈負相關。在動物實驗中，網膜素1基因的過表達能顯著降低TNF-α和IL-6的表達水平[20]。上述研究進一步,表明網膜素1與炎癥之間具有密切關系。

網膜素具有改善巨噬細胞的抗炎表型、減少巨噬細胞浸潤、抑制炎癥信號通路、抑制黏附分子表達、減少促炎癥細胞因子等作用，表明網膜素在動脈粥樣硬化及以動脈粥樣硬化為病理基礎的相關心血管疾病中具有不可忽略的治療作用。

3 小結與展望

脂肪因子在心血管疾病中的重要作用已經得到了越來越多的證實。網膜素1作為一種新的脂肪因子，與冠心病、動脈粥樣硬化、心力衰竭、房顫、高血壓等心血管疾病的相關性也已得到證實。網膜素1可能通過改善胰島素抵抗、改善內皮功能、調控炎癥等，在心血管疾病中起到積極的治療作用。但目前其具體的相關機制還尚不十分清楚，仍需要大量的研究進行闡述。另外，對于網膜素1能否在相關疾病中作為預測心血管疾病發生風險的預測因子，尚需要更多的臨床研究證實。