血管生成素样蛋白8介导高血压促进动脉粥样硬化形成机制

杨智琳 王立平 黄菊 杨双双 赵鹃

动脉粥样硬化是心血管事件发生的主要病因之一，动脉内局部血流动力学的变化促进动脉粥样硬化的形成。血管生成素样蛋白（ANGPTL）属于纤维蛋白原超家族，是与血管生成相关的分泌性蛋白。ANGPTL8 是1 种主要由肝脏和脂肪组织表达的分泌性蛋白，参与血压及糖脂代谢调节。ANGPTL8 可解释血压波动的机械信号向动脉粥样硬化的生物信号转换机制，并有望成为预测心血管事件的生物标志物及相关药物研发的新靶点。

2012 年ANGPTL8 被纳入ANGPTL 蛋白家族，其基因位于19p13.2 号染色体，由4 个外显子和3个内含子组成，可翻译成含198 个氨基酸的多肽[1]。ANGPTL8 是ANGPTL 蛋白家族中的非典型成员在人类肝脏和脂肪组织中高表达，属于跨膜蛋白，在N 末端区域具有信号肽和潜在的肉豆蔻酰化位点，免疫荧光分析显示ANGPTL8 在脂滴周围或细胞溶酶体相关区室中呈囊泡状分布。

1 ANGPTL8基因的表达与调控

ANGPTL8基因中存在多个非同义单核苷酸多态性（SNP），如rs737337，rs2278426 和rs145464906[2]。Ghasemi 等[3]研究发现，若rs737337（T/C）和rs 2278426（C/T）变异将延缓与ANGPTL8 相关的糖尿病发生风险。ANGPTL8基因受到多种转录因子的调控，如肝脏和脂肪组织中的甾醇调节元件结合蛋白、碳水化合物反应元件结合蛋白、肝细胞X 受体（LXR）和肝细胞核因子（HNF）1[4]。LXR 和LXRβ 是脂质和血糖代谢的重要调节剂，它们通过与类视黄醇X 受体结合形成异二聚体，促使LXR 应答元件（LXRE）与ANGPTL8启动子结合，从而上调肝脏中ANGPTL8的表达[5]。在转录调控中，HNF1 对ANGPTL8基因转录起着更显著的调控作用，Watanabe 等[4]研究表明，在禁食与再喂养期间，大鼠肝脏内的HNF1与ANGPTL8 的蛋白表达水平呈正相关。

血清中成熟的ANGPTL8 蛋白的等电点为6.18，在结构上由于缺乏C 末端纤维蛋白原的特征类结构域，仅显示N 末端区域（N 末端结构域的旁系同源物），被认为是ANGPTL 家族中的非典型成员[6]。ANGPTL8 的活性形式是全长蛋白，在血清中的半衰期约为2.47 h，能够对相应的组织发挥较持久的作用[7]。然而，ANGPTL8 mRNA 的半衰期仅为15.72 min，这有利于人体对节食/摄食过度做出快速反应[8]。

2 ANGPTL8参与高血压促进动脉粥样硬化形成的机制

2.1 ANGPTL8与内皮细胞

在长时间、剧烈血压波动的作用下，血管内皮细胞容易受损，释放大量的炎性因子，如超敏C 反应蛋白（hs-CRP）等。Liu 等[9]研究证实了hs-CRP 是高血压的独立预测因子。血管内皮受损促进hs-CRP 水平升高，使内皮细胞中一氧化氮的产生减少，内皮素-1 的生成增加并上调ANGPTL8的表达；hs-CRP 也可与氧化的低密度脂蛋白（LDL）和β2-糖蛋白I 形成复合物，促进ANGPTL8的表达，加速动脉粥样硬化的形成[10]。Abu-Farba 等[11]发现，高血压患者的血清和脂肪组织中的ANGPTL8 表达水平显著升高，提示ANGPTL8 参与了高血压血管内皮受损所致的动脉粥样硬化并且增加了心血管事件的风险。

2.2 ANGPTL8与炎性反应

当血管内皮损伤时，舒张因子一氧化氮的减少与收缩因子内皮素-1 的增加，可导致血管收缩加剧、血压升高[12]。Fadaei 等[10]研究表明，ANGPTL8 水平与肿瘤坏死因子-α（TNF-α）呈正相关，TNF-α 增加并促进炎性反应发生。

高血压患者血压波动导致ANGPTL8 释放，触发炎性反应，促进动脉粥样硬化。高血压患者血压控制欠佳时，血压波动可导致血管内皮损伤，促进单核巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）释放，诱导清道夫受体CD36 表达，一方面促进单核细胞增殖，另一方面促使单核巨噬细胞吞噬变形的脂蛋白，转化为巨噬细胞源性泡沫细胞。ANGPTL8 的释放可促进炎性因子细胞间黏附分子-1（ICAM-1）、白细胞介素-6（IL-6）、血管内皮细胞黏附分子-1（VCAM-1）等生成[13]。其中，ICAM-1 可诱导单核细胞黏附，进入血管内皮下成熟，进而发展为巨噬细胞，IL-6 在这一过程中起趋化作用，且实验证明，ANGPTL8 水平与ICAM-1 独立相关[14]。ANGPTL8 也可直接调节CD36 的表达，促进泡沫细胞的形成，并抑制胆固醇的释放。

2.3 ANGPTL8与糖代谢

在生理状态下，ANGPTL8 可调节胰岛细胞中磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B（PI3K/AKT）信号通路中的AKT 蛋白磷酸化，提高胰岛素敏感 性[15]。ANGPTL8 蛋白激活AKT 蛋白磷酸化的关键位点Ser94 和Thr98，可持续改善葡萄糖耐量[5]。Guo 等[16]研究发现，ANGPTL8 表达升高可增加移植小鼠的胰岛β 细胞数量，增加抗高血糖的特性。

在糖耐量受损及糖尿病患者中，ANGPTL8过表达将加速动脉粥样硬化的进展。高血压患者血压波动导致血管内皮受损，可促进脂质沉积，引起糖耐量受损和胰岛素抵抗，促进糖尿病的发生，患者血浆中ICAM-1、TNF-α、P-选择素和IL-6 水平也随之升高[17]，加剧内皮炎性反应和功能障碍。在2 型糖尿病患者中，循环ANGPTL8 水平表达增加。其机制可能为是ANGPTL8 抑制糖异生和促进糖原代偿性合成，改善胰岛素抵抗。胰岛素抵抗时，转基因人肝细胞中ANGPTL8过表达可抑制 2 个糖异生基因（PEPCK和G6Pase）；当ANGPTL8过表达的细胞暴露于葡萄糖和（或）胰岛素时，可刺激糖原合成，Jiao 等[18]在ANGPTL8敲除和ANGPTL8过表达的ApoE-/-小鼠模型中也得到相似结论。Guo 等[16]构建肝脏ANGPTL8过表达小鼠模型，证实了血糖升高可促进ANGPTL8表达增高，抑制ANGPTL8基因的过表达可有效地改善糖耐量。

2.4 ANGPTL8与脂代谢

ANGPTL8 是调控脂蛋白脂肪酶（LPL）活性的关键酶[7]。ANGPTL8 可以直接抑制LPL 的活性，促使三酰甘油（TG）在脂肪组织中积累，形成高脂血症。ANGPTL8 与脂蛋白C Ⅲ协同可降低LPL的活性，延缓游离脂肪酸转向组织氧化的过程，形成高TG 血症。此外，血清中ANGPTL8 水平升高可促进清道夫受体SR-A 和CD36 的表达，进而加速胆固醇吸收，降低SR-B1 的表达，延缓胆固醇排出，从而形成高胆固醇血症。

微小RNA（miRNA）-143 是脂质代谢及动脉粥样硬化形成的重要调节因子。ANGPTL8 可能通过miRNA-143-3p 与其非翻译区（3'UTR）互补，影响脂代谢[19]。ANGPTL8 的mRNA 和蛋白表达水平也受到甲状腺激素的诱导，甲状腺激素受体可与ANGPTL8 上游元件结合，通过细胞自噬参与脂质代谢的调节[20]。血压升高时，循环ANGPTL8 水平相应升高，可通过调控LPL 引起高脂血症。ANGPTL8也可通过与ANGPTL3 或ANGPTL4 形成复合物ANGPTL3-4-8，并转移至肌肉的毛细血管，对LPL 活性起负性调节作用，导致高脂血症。脂质在内膜内的长期沉积，以及巨噬细胞和平滑肌细胞对脂质的吞噬作用，导致动脉粥样硬化的形成。

3 针对性靶向治疗

研究发现，血清ANGPTL8 蛋白可能是预测糖尿病发生的潜在生物标志物。早期应用ANGPTL8可促进链脲佐菌素诱导糖尿病新生儿的β 细胞增殖，且能防止成人糖尿病的发展，长期ANGPTL8治疗可改善葡萄糖耐量、血清胰岛素水平和β 细胞质量。在ANGPTL8过表达的啮齿动物中应用反义寡核苷酸靶向ANGPTL8，可预防高脂血症和脂质代谢异常诱导的胰岛素抵抗[21]。

Yang 等[22]研究发现，与无血脂异常的患者相比，血脂异常患者的循环ANGPTL8 水平显著升高，并与血清非HDL-C、三酰甘油和总胆固醇水平呈负相关，而与HDL-C 水平呈正相关。因此，ANGPTL8 可能是HDL-C 相关血脂异常的关键决定因素。而靶向ANGPTL3-4-8 的单克隆抗体和反义寡核苷酸也可能是降低高TG 血症和心血管事件的新策略[23]。

ANGPTL8 用于针对性靶向治疗，对降低心血管事件风险、延缓高血压向动脉粥样硬化进展具有较好临床效益。