脂氧素A4与冠心病相关性的研究进展

梁龙威，冯景焜 综述 陈建英 审校

广东医科大学附属医院，广东 湛江 524000

LXA4 是脂氧素(lipoxin)的一种，其化学结构为5S,14R,15S-三羟-6,10,12-反-8-顺-二十碳四烯酸，属于花生四烯酸代谢产物，具有抗炎以及促使炎症消退的作用。SERHAN 等[1]研究发现，脂氧素需要在炎症细胞与炎症附近的细胞互相作用生成，即花生四烯酸(arachidonic acid，AA)在炎症因子的作用下，通过多种脂氧合酶(lipoxygenases，LOX)按一定顺序催化，在跨细胞的生物合成途径中产生脂氧素[2]，随后脂氧素在单核细胞脱氧酶的参与下被灭活。研究表明，脂氧素可抑制多形核中性粒细胞(polymorphonuclear neutrophil，PMN)的黏附、聚集、趋化作用以及跨膜运动，阻断肿瘤坏死因子-α (tumor necrosis factor-α，TNF-α)引起的超氧阴离子的产生，抑制血管内皮细胞生长因子诱导的炎性反应，减少血管渗漏，并有促进巨噬细胞的非炎性吞噬和调节免疫的作用[3-4]。近年来已有研究证实，控制炎症能减少心血管事件的发生[5-6]。那么，LXA4在冠心病中抗炎作用如何？

1 LXA4与动脉粥样硬化

CHD 是指冠状动脉发生粥样硬化引起管腔狭窄或闭塞，导致心肌缺血缺氧或坏死而引起的心脏病[7]。由上述定义可得出，冠心病主要病理基础为动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)。早在20年前，SHEN等[8]研究人员在一项转基因兔的实验中发现，在早期动脉粥样硬化过程中，过表达单核细胞/巨噬细胞中的15-脂氧合酶(15-lipoxygenase，15-LOX)可防止血管壁上脂质的沉积。随后MERCHED等[9]在小鼠实验中证实了上述结论，并且发现15-LOX 的下游产物LXA4能减少金属蛋白酶和炎症因子如白细胞介素-1α(interleukin-1α，IL-1α)、IL-1β、IL-12p40、IL-17、巨噬细胞炎症蛋白1 (macrophage inflammatory protein 1，MIP-1)、MIP-2、γ-干扰素(interferon-γ，IFN-γ)、单核细胞趋化蛋白1 (monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)、TNF-α等的表达，阻止中性粒细胞的趋化及TNF-α诱导的超氧化物的形成，从而延缓了动脉粥样硬化的进展。BRENNAN 等[10]则在糖尿病ApoE-/-小鼠细胞研究中发现，LXA4 在血小板衍生生长因子(platelet derived growth factor，PDGF)信号通路中抑制了增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)、血小板衍生生长因子受体(PDGFR)、晚期糖基化终末产物(the receptor of advanced glycation endproducts，RAGE)、p21、p53等基因表达，从而调节平滑肌细胞(smooth muscle cell，SMC)的迁移与增殖，得出了LXA4 治疗可减轻小鼠主动脉粥样硬化的斑块形成，且不受血糖、血脂水平的影响的结论。上述实验还发现LXA4能通过阻止TNF-α诱导下血管细胞黏附分子-1 (vascular cell adhesion molecule-1，vcam-1)、IL-6和MCP-1的基因表达，使内皮细胞和单核细胞之间的相互作用减弱。另外，核因子NF-κB 是AS 发生发展中的重要炎症反应转录调控因子[11]，LXA4 还可以弱化TNF-α对SMC中核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)活性的强化作用。而在上述研究的体外脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)刺激人体颈动脉斑块组织实验中，LXA4 预处理组的γ-干扰素(Interferon-γ，IFN-γ)、IL-1β和TNF-α的水平明显下降，并且LXA4 存在最佳作用浓度。LXA4 处理还降低了由各种白细胞亚群对炎症刺激产生的几种其他细胞因子(包括CCL3/MIP1a、CCL5/RANTES和MCP-1)的分泌水平，证明了LXA4 在人类斑块微环境中具有独立的调节作用。

2 LXA4与心肌缺血再灌注损伤

随着经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)技术的发展，闭塞血管的开通率逐渐提高，但心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia reperfusion injury，MIRI)的发生率也随之上升，临床常表现为术中或术后心律失常、心力衰竭等。研究表明，LXA4 可以减轻MIRI，从而保护心肌细胞，其机制可能与抗炎、抗氧自由基、抗细胞凋亡等相关[12]。国外曾报道，在MIRI 小鼠模型中使用LXA4 受体激动剂CGEN-855 可使心肌梗死面积减少25%～36%[13]。

2.1 抗炎 CHEN等[14]选择在心脏骤停再灌注兔模型使用LXA4，发现实验组的肌酸激酶同工酶(CK-MB)水平及心肌坏死范围均小于对照组。而在光镜及电镜的观察下，尽管实验组心肌仍存在肌纤维坏死、细胞溶解等，但程度较对照组减轻，且未发现炎性细胞浸润。随后赵琦峰等[15]通过MIRI 大鼠模型实验也证实了LXA4 对心肌的保护作用。髓过氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)作为中性粒细胞的标志酶，实验中观察到LXA4能使其MIRI心肌组织的MPO活性明显下降，同时还降低炎症因子(IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α)以及提高抑炎因子(IL-10)的水平，提示着在MIRI 炎症损伤机制中，LXA4 起抑制PMN 聚集、调节炎症因子/抑炎因子平衡等作用。

2.2 抗氧自由基 上述实验中还观察到，LXA4还能明显提高了心肌超氧化物歧化酶(SOD)活性。SOD属于抗氧化酶，其活性可反映机体对氧自由基的清除能力。有研究指出，LXA 4 降低了LPS 诱导的粒细胞集落刺激因子(G-CSF)基因表达和蛋白质分泌，抑制了LPS 诱导的核因子κB 抑制蛋白(inhibitor of NF-κB，IκB-α)降解、NF-κB 易位和NF-κB 转录活性，阻止了钙池操纵的Ca2+通道(store-operated Ca2+channel，SOC)下细胞外钙内流，从而减少了氧自由基的产生[16-17]。线粒体既是氧自由基产生部位，也是氧自由基攻击部位。邵兰等[18]在电镜下观察到，经LXA4 处理后，MIRI 心肌细胞线粒体的嵴结构清晰，肿胀程度低，阐释了LXA4对线粒体的保护作用。

2.3 抗细胞凋亡 过度的炎症、氧自由基的损害可介导心肌细胞凋亡，而这种不正常的细胞凋亡则可加重缺血心肌的损伤。研究表明，内质网应激(endoplasmic reticulum stress，ERS)参与MIRI 中的细胞凋亡，内质网稳态可决定细胞的存亡，而过度ERS则会使内质网稳态失衡，通过未折叠蛋白质反应来触发细胞凋亡[19]。赵琦峰等[20]研究发现，LXA4 对MIRI 心肌保护与ERS 相关。LXA4 可通过抗炎、抗氧化应激等抑制过度ERS，从而下调促凋亡因子如葡萄糖调节蛋白78 (glucose regulated protein 78 kD，GRP-78)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-12(cysteinyl aspartate specific proteinase-12，caspase-12)

表达，减少细胞凋亡。除上述描述外，LXA4还可以通过以下途径阻止细胞凋亡[21-22]：(1)通过磷脂酰肌醇激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)途径的激活，上调B 淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)家族抗凋亡蛋白的表达；(2)激活细胞外调节蛋白激酶/核因子E2 相关因子2(ERK/Nrf-2)途径；(3)维持线粒体功能，增强细胞中的抗氧化防御系统；(4)调节Caspase 家族蛋白酶表达。

2.4 与血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1，HO-1)关系 HO-1又称为热休克蛋白32，存在于微粒体中，可将血红素分解为一氧化碳、胆绿素和自由铁。HO-1及其产物可通过抗氧化应激、抗炎、调节细胞存亡、抗血小板聚集、调节血管紧张度及信号通路等途径保护心血管系统[23]。有报道指出，LXA4 对MIRI 的保护作用还可能与上调HO-1 表达水平相关[12]。目前认为HO-1高表达与丝裂原活化蛋白激酶家族(mitogen-activated protein kinase，MAPK)、Nrf2和抗氧化反应元件(antioxidant response element，ARE)信号传导通路相关。CHEN 等[24]在H9c2 心肌细胞实验中发现，LXA4抗MIRI 作用显著，并且HO-1 基因及p38MAPK 蛋白表达显著升高，上述结果能被p38MAPK 抑制剂SB203580阻止。另外上述实验还提到，LXA4能促进Nrf2 核转位，通过形成Nrf2/ARE 复合体，上调HO-1基因和蛋白表达，其过程可能与p38MAPK 活化相关。以上研究提示LXA4可通过p38MAPK/Nrf2信号通路上调HO-1来减轻MIRI。

3 LXA4与冠心病药物

3.1 抗血小板聚集药物 目前抗血小板聚集药物已广泛应用于冠心病的一、二级预防，其作用机制涉及LXA4。有报道指出，经阿司匹林诱导可合成15-epi-LXA4，即阿司匹林诱生脂氧素(aspirin-triggered lipoxins，ATL)[1]。ATL 是由阿司匹林与环氧化酶-2(cyclooxygenase-2，COX-2)互相作用形成的阿司匹林-乙酰化COX-2 复合体，可催化AA 转化为15R-羟二十碳四烯酸，再通过5-LOX 催化与PMN 互相作用生成。NASCIMENTO-SILVA 等[25]研究发现，ATL-1 可通过抑制NAD(P)H 氧化酶亚基p47 磷酸化及易位，导致NAD(P)H 氧化酶活性下降，从而影响转录因子NF-κB 氧化还原过程，使活性氧生成减少，保护血管内皮细胞。同样地，替格瑞洛亦可增加COX-2活性，提高15-epi-LXA4心肌水平，但氯吡格雷不具备这种作用[26]。而谷明勇等[27]则发现，在合并2型糖尿病与冠心病患者中，PCI 术后替格瑞洛较普拉格雷更能拮抗血小板聚集，减低机体炎症反应。另外，YE 等[28]在大鼠实验中发现，替格瑞洛可减轻MIRI，改善MIRI后心肌重塑，这可能与替格瑞洛上调15-epi-LXA4 心肌水平相关。

3.2 他汀类药物 血管壁的脂质沉积是AS形成的机制之一，传统观念认为，治疗上应针对脂质代谢的调节。然而随着研究进展，当代对AS 形成看法已延伸到炎症等机制。同样地，早期对他汀类药物的认识，也仅仅是起降低机体低密度脂蛋白水平的作用，但目前认为，他汀类药物还可能通过直接或间接调节炎症因子来赋予心血管益处[29]。贾慧宇等[30]发现，ACS行PCI术前使用足量阿托伐他汀可有效抑制炎症反应和血小板活化，从而改善血管内皮功能。研究表明，阿司匹林似乎不是ATL 生成的必要条件，在缺乏阿司匹林的情况下，阿托伐他汀和吡格列酮也可触发ATL生成[31]。BIRNBAUM等[32]研究发现，瑞舒伐他汀也具有触发ATL生成的能力，并且与替格瑞洛有协同作用。因此，他汀类药物可通过诱导15-epi-LXA4 生成参与心血管炎症调节。

4 LXA4水平与冠心病

冠心病患者的生活质量能否保障，与心力衰竭、心律失常、心肌梗死等心血管不良事件的发生密切相关。因此，能否发现冠心病患者预后的预测指标成为目前研究热点。柳洪杰等[33]研究指出，急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)患者血浆LXA4水平显著升高，且入院时LXA4 水平明显高于入院后48 h。张晓蕾等[34]等则观察到，LXA4 水平也与冠心病焦虑抑郁程度相关。然而LXA4 水平升高并未减少心血管不良事件的发生，这可能与MPO、IFN-γ，IL-1β和TNF-α表达水平远超LXA4，从而导致LXA4水平相对不足有关。因此有研究人员提出，促炎与抗炎因子的平衡可能有助于预测冠心病的预后[35]。目前上述观点尚未具备充分的论据，仍需在大量临床数据中验证。

5 结语

综上所述，LXA4具有强大的心肌保护作用，通过降低炎症因子水平、抗氧自由基、抗细胞凋亡等途径缓解冠心病发生发展。由于LXA4属于内源性脂质抗炎介质，参与机体生理功能调节，且尚未发现类似常规抗炎药物的毒副作用，因此具有良好的研究前景，为冠心病的治疗提供了新方向。但目前靶向LXA4的药物尚未开展临床试验，仍需更多的实验证据支持LXA4在心血管领域的作用。另外，LXA4抗炎作用不仅体现于心血管领域，在呼吸、神经、生殖、免疫等领域同样有着重要地位，能否成为冠心病预后的预测指标同样需要大量临床数据证实。