泡沫细胞胆固醇逆转运调控因素的研究进展

张健冰综述 王晓云审校

泡沫细胞胆固醇逆转运调控因素的研究进展

张健冰综述 王晓云审校

胆固醇逆转运(RCT)即胆固醇从泡沫细胞中流出转运至外周血中；促进或抑制RCT对动脉粥样硬化(AS)的发生发展有决定性意义。本文综述RCT相关影响因素及其调控机制的研究进展，包括血管紧张素1-7(Ang1-7)、三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G1(ABCG1)基因多态性、尿酸和甘油三酯与三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)DNA的甲基化、脂联素和肝X受体α途径、整合素β1、热休克蛋白27(HSP27)和脂解激素-脂肪分化相关蛋白与中性胆固醇分解酶途径等，是研究RCT细胞内在调控的较新内容，应该对从事相关工作的基础和临床人员有所裨益。

动脉粥样硬化；胆固醇逆转运；调控机制

动脉粥样硬化斑块是冠状动脉粥样硬化(Atherosclerosis，AS)的病理学基础，巨噬细胞摄入大量脂质,形成泡沫细胞是AS斑块的早期重要特征[1]，促使泡沫细胞内脂质外流即胆固醇逆转运(Reversecholesterol Transport，RCT)对防治AS具有重要意义[2]。RCT是指胆固醇从泡沫细胞中流出，与载脂蛋白A-1(Apolipoprotein A-1，ApoA-1)结合，形成高密度脂蛋白(High-density Lipoprotein，HDL)转运至肝脏,以胆汁形式排出的过程[1]，许多因素通过多种调控机制参与其中。本文对该过程部分因素及其调控机制的研究进展综述如下。

1 血管紧张素

有研究[3]证实血管紧张素II(Angiotensin II，AngII)通过下调巨噬细胞C型1类尼曼匹克蛋白(Niemann-pick C1 protein,NPC1)的表达,减少细胞内胆固醇流出，加速AS。NPC1是一种存在于肠细胞和肝细胞内晚期胞内体和溶酶体上的局部固醇感受域跨膜糖蛋白[4]，能够感受并识别蛋白质环境中的游离固醇,将其转运到细胞膜上，以胞吐方式排出细胞外，即促进胞内胆固醇流出[5]。血管紧张素1-7(Angiotensin 1-7，Ang1-7)-Mas轴是肾素-血管紧张素系统的一个分支，能够拮抗AngII[6]。其机制是通过Ang1-7与其特异性受体Mas结合后拮抗AngII，增加单核巨噬细胞的NPC1表达，促进细胞内胆固醇流出[7]。也有研究表明Ang1-7能够使单核巨噬细胞通过环磷酸腺苷(cAMP)途径使三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ATP-Binding Cassette A1, ABCA1)表达上调，增加胆固醇的外流[8]。原因在于ABCA1为存在于细胞膜上介导胆固醇流出的关键转运体[9]，可与ApoA-1结合，活化了其所偶联的G蛋白，激活腺苷酸环化酶产生cAMP[10]，作用于顺式作用元件SP1/3及SP1调节启动子GC盒的表达，导致ABCA1磷酸化，介导脂质结合ApoA，形成HDL，转运至外周血中[11]。刘娟等[12]的研究也表表明，Ang1-7可能通过降低磷酸化细胞外信号调节激酶 1/2(ERK1/2)、核因子κB(NF-κB) 活性，减少细胞内胆固醇的蓄积，主要通过炎性因子激活的NF-κB—固醇调节元件结合蛋白(Sterol Regulatory Element Binding Proteins,SREBPs)通路下调RNA-33s(miR-33s)对ABCA1的抑制来实现。NF-κB通常以P65/P50二聚体形式传递转录活性，静息时与其抑制物IκB结合而呈非活性状态存在于胞浆中，当受到细胞外多种炎性因子如脂多糖(LPS)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等激活后，活化的NF-κB进入细胞核内[13], 先与靶基因上NF-κB反应元件结合，再与SREBPs 启动子结合，进而促进SREBPs表达,而SREBPs是重要的核转录因子之一，主要于肝脏和脂肪细胞中表达[14]，可下调具有抑制ABCA1表达、减少脂质与ApoA-1结合成HDL的miR-33s的表达[15]，上调ABCA1，增加胆固醇流出。

2 三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G1(ATP Binding Cassette Transporter G1,ABCG1)基因单核苷酸多态性

ABCG1与ABCA1共同存在于细胞膜上，主要介导胆固醇流出的关键转运体。ABCG1介导巨噬细胞内游离胆固醇和7-酮基胆固醇通过胞外成熟HDL颗粒转运至外周血中[16]。ABCG1基因多态性对此功能有调控作用。徐岩等[17]通过大量人类血液样本的基因型分析得出ABCG1基因启动子区367位点单核苷酸多态性对其表达所介导的胆固醇流出有积极意义，ABCG1-367A>G位点改变，即ABCG1基因启动子区单核苷酸腺嘌呤多于鸟嘌呤可增加转录因子与ABCG1启动子的结合，从而促进ABCG1表达和RCT；而ABCG1-367 G>A则会减少转录因子与ABCG1启动子的结合,降低ABCG1基因启动子转录活性,减少ABCG1表达及ABCG1介导的RCT。

3 尿酸和甘油三酯与ABCA1 DNA 甲基化

DNA 甲基化调控规律为:高甲基化可导致基因沉默和抑制基因表达，而低甲基化则可激活基因的表达，即DNA甲基化与基因表达呈负相关[18]。韩学波等[18]的研究表明，尿酸(UA)、甘油三酯(TG)可使ABCA1 DNA 高甲基化，从而导致ABCA1低表达而阻碍RCT过程。

4 脂联素(Adiponectin,Adipo)、LPS与肝X受体a(Liver X Recepoter Alpha,LXRa)途径

Adipo是脂肪细胞所分泌的特异性因子。有研究表明,Adipo可通过LXRa途径上调巨噬细胞ABCA1基因的转录和翻译水平，促进RCT[19,20]。LXRa属于核受体家族成员之一，LXR先与视黄醇X受体(RXR)结合形成LXR/RXR异二聚体，此结合体作用于ABCA1、ABCG1的启动区启动子上的DR4元件，上调ABCA1、ABCG1、脂肪酸合成酶(FAS)和胆固醇7α羟化酶等的表达[15,21]，从而介导泡沫细胞胆固醇外流。而路玲等[22]的实验证实10-50ng/ml的LPS可诱导细胞Toll样受体4(TLR4)表达，激活TLR4/LXRα信号途径[20]，激活NF-κB[23,24]，下调ABCA1表达，减少细胞内胆固醇的流出。

5 整合素β1

整合素是由α和β两个亚基组成的跨膜糖蛋白，是一个庞大的细胞表面受体家族，可介导细胞间、细胞内外基质之间的黏附及信号传递[25]。Mor Cohen[26]最新研究表明整合素可以介导血栓形成、炎症反应、血管平滑肌细胞迁移、增殖等，促进AS的形成；郝菲等[27]通过抑制整合素β1基因后观察巨噬细胞对氧化型低密度脂蛋白(ox- LDL)的摄取量，结果显示抑制整合素β1基因能减少巨噬细胞从血浆中摄取ox-LDL，并认为整合素β1的这种作用可能与其降低清道夫受体CD36的表达和减少细胞膜表面的小凹有关。小凹为细胞骨架组成部分，经CD36识别的ox- LDL与小凹蛋白1结合后定位于小凹，小凹蛋白利用其膜的流动以囊泡形式外运ox-LDL[28,29]。

6 热休克蛋白(HSP)

HSP是机体受应激原刺激时合成的一类高度保守的蛋白质，生理状态下与热休克转录因子(HSF)结合在一起，高热、氧自由基、缺氧、感染、炎症等的刺激，使靶蛋白质损伤，暴露出与HSP结合部位，并与之结合，同时释放HSF；游离的HSF形成三聚体与HSP基因上的热休克元件(HSE)结合，启动HSP的转录合成[30]。HSP27是其合成的雌激素受体相关蛋白，当细胞内胆固醇水平升高时，HSP27即转移到细胞外，暴露雌激素与受体结合位点形成配体结合域构象，暴露AF-2 功能表面，调节巨噬细胞基因转录和A类清道夫受体(SR-A)的表达，抑制细胞摄入脂质形成泡沫细胞[31]；或通过磷脂酰肌醇-蛋白激酶-Sp1蛋白(PI3K-PKCζ-Sp1)信号通路的磷酸化，使自身高度磷酸化，高度磷酸化的HSP27可抑制单核细胞表达TLR4，下调NF-κB，促进ABCA1表达和胆固醇流出[32,33]。

7 脂解激素-脂肪分化相关蛋白(Adipophilin)和中性胆固醇水解酶(NCEH)途径

Adipophilin是脂滴周围的一种不完全包被蛋白,能促进脂质的蓄积,抑制胆固醇的外流[34]。NCEH是RCT的关键酶, 在胆固醇酯水解过程中起决定性作用,其表达上调可促进脂滴中的胆固醇酯(CE)水解，使游离胆固醇(FC)外流[35]。但正常状态下，NCEH多数存在于细胞质中，少量分布于脂滴表面，Adipophilin大量且均匀分布于脂滴周围,限制了FC的外流。当去甲肾上腺素、胰高血糖素和肾上腺素等脂解激素刺激脂肪细胞后，作用于脂肪细胞质膜表面的特异性受体激活腺苷酸环化酶，使脂肪细胞内的ATP转化为cAMP，cAMP作为第二信使又会激活细胞内cAMP依赖性蛋白激酶，促使胞内本无活性的激素敏感性脂解酶(HSL，NCEH之一)磷酸化，转变成有活性的HSL,继而转移到脂滴表面并均匀分布，发挥水解活性，增加胆固醇外流；同时迫使Adipophilin在脂滴表面重新分布或表达减少，降低对胆固醇外流的抑制作用[36]。

8 总结和展望

综上所述，RCT的影响因素及调控机制多而复杂，不断发现和探究更多促进或抑制泡沫细胞RCT的路径和节点，可为临床治疗心、脑、血管疾病提供更多的靶点，为人类健康做出更多贡献。

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本文作者简介：

张健冰(1987- )，女，汉族，硕士，研究方向为动脉粥样硬化的发生、发展

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哈尔滨医科大学附属第四医院，哈尔滨 150001

本文2014-10-15收到，2014-11-04修回

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1005-1740(2015)01-0067-03