龚云辉,胡蝶,刘希靖,张倩雯,周容(四川大学华西第二医院,成都6004;西藏自治区政府驻成都办事处医院)
血清视黄醇结合蛋白4在代谢相关性疾病发生发展中的作用研究进展
龚云辉1,胡蝶2,刘希靖1,张倩雯1,周容1
(1四川大学华西第二医院,成都610041;2西藏自治区政府驻成都办事处医院)
摘要:血清视黄醇结合蛋白4(RBP4)是由肝脏及脂肪细胞分泌的一种转运蛋白质。血清中RBP4水平与胰岛素抵抗、妊娠期糖尿病、糖尿病并发症(糖尿病视网膜病、糖尿病肾病)、冠状动脉粥样硬化性心脏病、脂代谢、代谢综合征等疾病的发生发展密切相关。
关键词:血清视黄醇结合蛋白4;糖尿病;胰岛素抵抗;心血管疾病;代谢性疾病
血清视黄醇结合蛋白4(RBP4)是一种单肽链的蛋白质,受全反式视黄醇刺激后主要由肝脏分泌,负责将视黄醇及其衍生物从肝脏中转运至靶组织;也由脂肪细胞分泌,参与肥胖和胰岛素抵抗的发生[1]。血清RBP4结合视黄醇和甲状腺素运载蛋白(TTR)的能力受诸多因素影响,包括视黄醇状态、急性时相反应(APR)、蛋白能量平衡、肝肾功能等[2],它能够影响相关代谢激酶如磷脂酰肌醇3激酶(PI3Ks)及基因表达,参与代谢性相关性疾病的发生发展[3]。
1.1胰岛素抵抗Yang等[3]发现,敲除胰岛素抵抗小鼠模型GLUT4基因后其脂肪组织RBP4 mRNA水平和血清RBP4表达水平明显上调,而转染RBP4基因的小鼠则呈现胰岛素抵抗状态,人为降低小鼠血清RBP4水平可以逆转其胰岛素抵抗状态。RBP4影响胰岛素抵抗的机制考虑如下:一方面,RBP4通过抑制PI3Ks活性和胰岛素受体底物1 (IRS1)酪氨酸磷酸化,诱导磷酸烯醇式丙酮酸激酶(PEPCK)基因的表达,影响肌肉对葡萄糖的利用,增加肝糖输出,干预胰岛素受体的IRS1-Ras-MAPK信号传导通路,从而参与胰岛素抵抗和2型糖尿病的发病过程[3]。另一方面,视黄醇是合成维甲酸受
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体和类维甲酸受体配体的前体,而类维甲酸受体是过氧化物酶体增殖体激活受体(PPAR-γ)的配体,调节包括糖、脂代谢在内的多个基因表达,故RBP4有可能通过上述途径下调肝脏及肌肉内脂肪酸的代谢,进而导致胰岛素抵抗[4]。另有研究[3]表明,胰岛素抵抗者体内RBP4水平升高同时伴有葡萄糖转运子4(Glut4)水平的降低,从而推测RBP4有可能通过降低Glut4水平而导致葡萄糖转运障碍,诱导胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生,但其相关性还需要进一步研究证实。
1.2妊娠期糖尿病(GDM) GDM是妊娠期发生或首次发现的不同程度的糖代谢异常,可严重危及母婴健康,并与多种不良妊娠结局密切相关。其病因尚不明确,目前普遍认为胰岛β细胞分泌异常减少与胰岛素抵抗是其主要病理生理基础,高龄产妇是其危险因素之一。研究[5,6]显示,GDM孕妇血清RBP4水平明显高于正常孕妇,且其升高水平与胰岛素抵抗、血糖和血脂代谢呈正相关。另有研究[7]则提示,孕早期血清RBP4水平的升高与GDM发病风险呈正相关,且随孕妇年龄的增长而升高。且有研究表明,只有在年龄≥35岁的孕妇中,RBP4与GDM才存在相关性。但也有研究[8]认为血清RBP4水平与GDM患者胰岛素抵抗无相关性。
1.3糖尿病并发症病程超过10 a糖尿病患者常合并程度不等的糖尿病视网膜病(DR),DR是失明的主要原因之一。血液中的RBP4有少许比例以全视黄醇RBP4(holo-RBP4)形式存在,在一定条件下可诱发胚胎组织中非特异性视黄醇过度表达,影响视黄醇受体信号以及基因调控,损伤视网膜毛细血管并导致新生血管形成,参与DR的发病[9]。DR患者血清RBP4较糖尿病非DR患者高,且增殖性DR患者较简单性DR患者升高更明显。糖尿病肾病(DN)是慢性肾脏病变的一种重要类型,与高血糖导致血管损伤、多元醇途径激活、晚期糖基化终末产物形成增加、蛋白激酶C途径激活及已糖胺通路激活有关。DN是导致终末期肾衰的常见原因,亦是1型糖尿病的主要死因,在2型糖尿病其严重性仅次于心脑血管疾病。在DN早期,尿RBP4排泄增加先于微白蛋白尿出现,被认为是反映早期肾损害的标志。研究[10]表明,2型糖尿病患者血清RBP4水平与肾功能不全呈正相关。Ziegelmeier等[11]的研究也发现,血清RBP4水平与肾功能密切相关,且在终末期肾病升高明显。多因素回归分析[12]显示,eGFR对RBP4是一个独立的决定因素,提示2型糖尿病患者血浆RBP4水平与进展性的肾脏损伤有密切关系,可能成为DN诊断及治疗的一个特异性标志物。
RBP4的基因表达是炎症反应的重要标志[13]。动脉粥样硬化常见特点是动脉管壁增厚变硬、失去弹性和官腔缩小,位居全球死因之首,是心肌梗死、中风和周围血管疾病发生最主要的病理因素。动脉内中膜厚度(IMT)是临床上常用的亚动脉粥样硬化评价指标,Xiao等[14]对284例2型糖尿病患者进行研究,结果显示血清RBP4和脂联素2水平与颈动脉IMT和亚临床动脉粥样硬化呈正相关。RBP4水平的升高意味着动脉粥样硬化斑块由稳定向不稳定转化,有望成为评价亚临床动脉粥样硬化的可靠血清标志物。另一方面,高胰岛素血症是动脉粥样硬化和心血管疾病的独立危险因子,RBP4可以通过抑制内皮细胞胰岛素活性,使血管舒张依赖的水平下降,促进血管内皮功能紊乱,促进大血管病变的发生发展[15]。冠状动脉粥样硬化性心脏病(CHD)是动脉粥样硬化导致器官病变的最常见类型,也是严重危害人类健康的常见病。RBP4表达及活性增加可促进胰岛素抵抗发生,诱发急性冠脉综合征(ACS),动态监测RBP4可作为CHD早期诊断、治疗、预后和预防的定期筛选及监测指标[16]。Li等[17]的研究提示,单纯冠状动脉疾病(CAD)组血清中的RBP4水平与正常组相比无统计学意义,但CAD合并高胰岛素血症组的血清RBP4明显升高,且与BMI、血脂、尿酸、稳态胰岛素评价指数等心血管疾病危险因素呈正相关。RBP4可通过调节大鼠主动脉平滑肌细胞(RASMC)增殖,促进ERK1/2、JAK2和STAT3磷酸化,进而增强ERK1/2和JAK2/STAT3通路的信号传导[18]。这些结果表明,RBP4可能在胰岛素诱导的血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖相中发挥了重要作用,提示RBP4有可能导致高胰岛素血症患者的血管重塑,进而引起动脉粥样硬化及心血管病的发生。
脂联素(APN)是目前发现对人体有保护性作用的脂肪细胞因子,具有改善胰岛素抵抗、糖代谢的作用[19],通过增加骨骼肌脂肪酸氧化、抑制肝糖异生和脂肪组织中TNF-α信号传导等途径来增加胰岛素的敏感性,既是胰岛素的增敏剂,亦是GDM的保护因子。有研究[20]表明,RBP4在脂代谢中起着比在胰岛素抵抗中更为重要的作用。脂代谢或体脂分布异常是引起胰岛素抵抗与2型糖尿病的重要环节,肥胖的发生大量地增加了心血管疾病的发病率及病死率。研究[21]表明,RBP4水平与甘油三酯呈正相关,与HDL-C呈负相关,推测RBP4通过调节肝脏甘油三酯的合成和VLDL释放入血提高胰岛素抵抗状态,同时RBP4可影响脂肪酸的代谢,脂肪酸代谢失调与胰岛素抵抗关系密切。
代谢综合征是一组复杂的代谢紊乱症候群,其中心环节是肥胖和胰岛素抵抗,是糖尿病、心脑血管疾病的危险因素。研究[22~24]发现,血清RBP4升高与氧化应激反应和炎性因子增加相关,进而参与代谢综合征的发生发展。Tschoner等[25]的研究表明,血清RBP4水平的变化程度与代谢综合征的严重程度呈正相关,且腹部肥胖患者减脂术后RBP4水平显著下降,考虑与内脏脂肪减少有关。
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(收稿日期:2014-10-23) 2014-10-07)
通信作者:周容
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81300512) ;成都市科技惠民工程项目(2013惠民工程-06)。
文章编号:1002-266X(2015) 19-0098-03
文献标志码:A
中图分类号:R587.1
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2015.19.038