具有调节前蛋白转化酶枯草溶菌素9作用的降脂中药研究进展

田聪阳，王绿娅，柴欣楼

冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）、缺血性脑卒中等动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）已成为我国居民主要死亡原因[1]。《中国心血管病报告2018》指出，我国ASCVD患病率处于持续上升阶段，现患病人数约2.9亿[2]。新近研究认为，血清中低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平增高是 ASCVD的病因。新药前蛋白转化酶枯草溶菌素9（PCSK9）抑制剂，通过上调肝脏低密度脂蛋白受体（LDLR）的表达，从而降低LDL-C水平和ASCVD的患病风险，已成为有效的治疗药物。

大量研究表明中药及中药复方等在治疗高脂血症及心血管疾病方面具有较好疗效，常用降脂中药同样具有调节PCSK9的作用，为PCSK9靶向治疗开辟了新思路。本文综述了PCSK9的基本结构、作用机制及目前具有调节PCSK9作用降脂中药的研究现状。为指导临床用药，进一步降低LDL-C水平及ASCVD患病风险提供线索。

1 PCSK9的基本结构

2003年，家族性高胆固醇血症（FH）的法国家系中发现了PCSK9基因的突变[3]，随后被鉴定为FH的致病基因[4]。PCSK9是枯草杆菌蛋白酶家族中的kexin样原蛋白转化酶的第九个成员，该基因位于染色体1p32上，由12个外显子组成，编码含692个氨基酸的丝氨酸蛋白酶[5]。PCSK9是一种非活性酶原，（可溶性酶原）Pro-PCSK9（74 kDa），由一个信号肽、一个前结构域、一个催化结构域和一个富含半胱氨酸和组氨酸的C-末端结构域组成。C-末端结构域包括三个模块（M1、M2和M3）。其中PCSK9的成熟和分泌受到M1和M3的抑制，而M2则与LDLR的降解密切相关[6]。

PCSK9在肝脏中高表达，在小肠、胰腺、肾脏、中枢神经系统和血管壁中表达较少[7]。PCSK9启动子含有促进其转录的固醇调节元件（SRE）区。固醇调节元件结合蛋白2（SREBP-2）是一种膜转录因子，主要调节与胆固醇合成和吸收相关基因的表达，如LDLR、PCSK9[8]。研究发现位于SRE上游28bp的高度保守的肝细胞核因子-1α（HNF-1α）结合位点是PCSK9转录的关键序列，HNF-1α与SREBP-2具有协同作用[9]。

2 PCSK9在LDL代谢中的作用机制

正常情况下，LDL与LDLR结合后通过网格蛋白包被的囊泡内化进入肝细胞，在酸性环境中，LDL与LDLR解离。LDL在溶酶体中被降解，而LDLR重新循环到细胞表面。PCSK9主要通过细胞内和细胞外两条途径控制细胞表面可循环的LDLR，从而影响循环中LDL-C水平。细胞外途径是血浆中的PCSK9通过其催化结构域直接与细胞表面LDLR的表皮生长因子前体同源域A（EGF-A）结合，PCSK9-LDLR复合物进入内体途径内化，在溶酶体中均被降解，从而阻止LDLR重新循环到细胞膜表面。细胞内途径是细胞内高尔基体分泌的PCSK9与新形成的LDLR作为PCSK9-LDLR复合物从跨高尔基网络直接进入到溶酶体中，导致溶酶体中LDLR在细胞内降解而不再循环到细胞表面[10]（图1）。这两种途径均使细胞表面LDLR数量减少，LDL的清除率降低，血液中的LDL-C水平升高。此外，PCSK9还可通过与其他LDLR超家族成员的多种受体的EGF-A结合域结合，如极低密度脂蛋白受体（VLDLR）、载脂蛋白E受体2（Apo ER2）和LDLR相关蛋白1（LRP1），导致这些受体也被降解[11]。此外，PCSK9也与脂质代谢中的CD36，CD81，载脂蛋白B-48（ApoB-48）有关[12]。

图1 PCSK9在LDL代谢中的作用机制及PCSK9单克隆抗体（来自高尔基体分泌的PCSK9与新形成的LDLR作为PCSK9-LDLR复合物直接进入到溶酶体中，或分泌到血浆中结合LDLR，然后PCSK9- LDLR复合物进入内体途径内化，在溶酶体内进行降解。PCSK9促进细胞内和细胞外途径中LDLR的降解，导致循环中LDL清除率降低。PCSK9单克隆抗体在细胞外抑制PCSK9和LDLR之间的结合）

3 PCSK9抑制剂

PCSK9现已成为降低LDL-C水平和ASCVD风险的一个有前景的治疗靶点，并推动了PCSK9抑制剂的开发。作为PCSK9抑制剂的一种，PCSK9单克隆抗体（mAb）是通过抑制PCSK9与LDLR的结合发挥作用（图1），目前已有两种PCSK9 mAb批准应用于临床降脂治疗。关于这两种PCSK9 mAb的大型临床试验显示其能显著降低LDL-C水平及ASCVD风险[13]，但仍存在治疗费用昂贵、每年皮下注射12～24次的不便、患者依从性差、长期应用的疗效及安全性数据不足等问题[14-16]。因此，寻找更好的PCSK9靶向药物是当前的研究重点。

4 具有调节PCSK9作用的单味中药

4.1 黄连黄连来源于毛茛科植物黄连，味苦，性寒，归心、脾、胃、肝胆、大肠经，具有清热燥湿、泻火解毒的功效。其主要有效成分小檗碱（BBR，又称黄连素）是一种异喹啉类生物碱，具有抗炎、抗菌、降血脂、降血糖、保护心血管的作用。研究发现使用BBR干预HepG2细胞，BBR可能通过下调PCSK9上游因子SREBP-2及HNF-1α的方式降低PCSK9表达，增加LDLR表达，同时增强了LDLR吞噬LDL的功能[15]。此外有研究设计、合成了一系列新的四氢原小檗碱衍生物（THPBs），并评价了其作为PCSK9调节剂治疗高脂血症的作用，结果显示其8种化合物均能下调HepG2细胞PCSK9的表达[17]。

4.2 姜黄姜黄为姜科植物姜黄的干燥根茎，味辛、苦，性温，归脾、肝经，具有活血行气、通经止痛的功效。姜黄的有效成分姜黄素是一种植物多酚，主要从姜科、天南星科植物的根茎中提取，具有降血脂、抗肿瘤、抗炎、利胆、抗氧化等作用。研究发现姜黄素通过HNF-1α抑制PCSK9的表达，增加了LDLR的表达[18]；使用姜黄素干预HepG2细胞后，PCSK9蛋白表达降低，可能通过翻译后水平抑制LDLR经溶酶体途径的降解[19]。此外，姜黄素通过抑制肝硬化大鼠PCSK9的表达促进LDLR的表达。

4.3 三七三七为五加科植物三七的干燥根，味甘、微苦，性温，归肝、胃经，具有化瘀止血，活血定痛的功效，其主要有效成分是三七总皂苷（PNS），具有抗动脉粥样硬化、抗心律失常、抗心肌缺血等作用，作为血塞通、复方丹参滴丸等药物的有效成分，在临床中也被广泛用[20]。研究发现在高脂血症金黄地鼠模型中，PNS干预组地鼠肝脏中PCSK9蛋白的表达显著下降，LDLR蛋白表达显著上升，表明PNS可能通过降低PCSK9蛋白表达，减少LDLR的降解，促进肝脏对LDL的摄取[21]。

4.4 丹参丹参为唇形科植物丹参的干燥根和根茎，味苦，微寒，归心、肝经，具有活血祛瘀，通经止痛，清心除烦，凉血消痈的功效。丹参酮ⅡA是丹参最重要的血管活性成分，具有降血脂、抗动脉硬化、抗心肌纤维化、抗氧化、抗凋亡、抗炎的作用。研究表明丹参酮ⅡA通过转录后调节显著增加HepG2细胞LDLR的数量和LDL摄取活性，且抑制了HepG2细胞PCSK9 mRNA和蛋白的表达。进一步研究表明，丹参酮ⅡA降低了HNF-1α与PCSK9启动子的结合能力，从而抑制了PCSK9基因的表达[22]。另有研究显示丹参酮ⅡA可能通过调控脂蛋白及胆固醇信号通路改善高脂血症大鼠肝脏的变化，可能机制为PCSK9基因与SREBP间的相互调控[23]。

4.5 虎杖虎杖为蓼科植物虎杖的干燥根茎和根，味微苦，性微寒，归肝、胆、肺经，具有利湿退黄，清热解毒，散瘀止痛，止咳化痰的功效。虎杖的有效成分白藜芦醇是一种非黄酮类多酚化合物，具有抗氧化、抗炎、抗癌及保护心血管等作用。研究表明在胰岛素抵抗的HepG2细胞中，白藜芦醇不仅能上调LDLR蛋白水平，而且抑制了PCSK9的表达及其与LDLR的相互作用[24]。此外，研究表明白藜芦醇对高脂血症小鼠模型有预防作用，其机制可能是通过下调血清中miRNA-27a表达与PCSK9蛋白表达，进而升高肝组织中LDLR蛋白水平，降低血清中LDL-C水平[25]。

4.6 女贞子女贞子为木犀科植物女贞的果实，味甘、苦，性凉，归肝、肾经，具有滋补肝肾，乌须明目的功效。其有效成分齐墩果酸（OA）是一种五环三萜类化合物，具有降血脂、抗炎、护肝等作用。研究发现在高脂血症大鼠模型和HepG2细胞中，OA单独使用或与瑞舒伐他汀（RSV）联合使用，OA组结果显示PCSK9 mRNA表达减少，LDLR mRNA表达变化不大，结合前期研究说明OA可在蛋白和转录水平上抑制PCSK9的表达，但不能在转录水平上影响LDLR的表达，提示PCSK9促进LDLR降解应发生在蛋白水平。联合应用组结果表明OA可有效拮抗RSV上调PCSK9 mRNA的作用，减少LDLR的降解，降低血浆LDL-C水平，增强其降脂效果，因此OA可作为他汀降脂治疗的有利补充[26]。

5 具有调节PCSK9作用的中药复方

5.1 化浊祛湿方化浊祛湿方是国医大师路志正上世纪70年代创建的调理脾胃治疗高脂血症的代表方，由紫苏梗、茵陈、炒杏仁、炒薏苡仁、炒白术、枳实、厚朴、郁金等组成，具有健脾、祛湿、化痰、降浊、活血之功效[27]。临床研究显示，该方对高脂血症患者有良好的治疗效果，可有效降低LDL-C水平。相关研究建立大鼠高脂血症模型，灌胃化浊祛湿方（颗粒剂）溶液低、中、高3个剂量，连续12周，采用RT-PCR技术检测大鼠肝脏SREBP-2、PCSK9、LDLR基因的表达。结果显示，在化浊祛湿方干预下，SREBP-2 mRNA 、PCSK9 mRNA的表达减少，LDLR mRNA的表达增加，表明其降脂机制可能与抑制SREBP-2 mRNA及其信号通路中PCSK9 mRNA等表达，阻止胆固醇合成有关。

5.2 血脂康血脂康采用现代生物技术从特制红曲中提炼精制而成, 含多种天然他汀类成分，具有除湿化浊、活血化瘀、健脾消食之功效[28]，广泛用于治疗高脂血症，有效降低LDL-C水平。患者分别服用血脂康和瑞舒伐他汀使用4周后均可降低LDL-C水平，且血脂康升高PCSK9的幅度小于瑞舒伐他汀，提示血脂康可用于他汀类药物不耐受患者的治疗。

6 总结与展望

PCSK9通过细胞内和细胞外两条途径促进LDLR的降解，导致循环中LDL-C清除率降低，增加ASCVD的风险。PCSK9已成为非常具有临床应用前景的治疗靶点，针对此靶点开发的PCSK9抑制剂降低LDL-C水平及ASCVD风险的作用显著。中医药同样具有调节PCSK9的作用，为PCSK9抑制剂的开发提供了新思路。中药和西药联用有望成为治疗高脂血症、降低ASCVD患病风险的新选择。