调控非酒精性脂肪肝脂联素表达异常防治动脉粥样硬化



调控非酒精性脂肪肝脂联素表达异常防治动脉粥样硬化

庞树朝1张军平陈美玲1吕仕超

(天津中医药大学第一附属医院，天津300193)

〔关键词〕脂联素；脂联素抵抗；非酒精性脂肪肝；动脉粥样硬化

目前，非酒精性脂肪肝(NAFLD)发病率呈逐年上升趋势并趋低龄化，NAFLD患者发生临床或亚临床型动脉粥样硬化(AS)概率显著增高，且出现明显的颈AS(CAS)较非NAFLD患者提前约5~10年。NAFLD对心血管疾病的作用可能独立于肥胖和代谢综合征，已成为当前AS发病的主要原因。尽早防治NAFLD对于延缓NAFLD患者体内的AS进程和远期预后十分重要〔1，2〕。现阶段，关于NAFLD促进AS发生的机制可能涉及脂联素(APN)及其受体(AdipoR)表达异常等方面。

1APN及AdipoR

APN由247个氨基酸组成，具有一个氨基末端，一个胶原样区域和一个羧基端球形区域。循环血液中，APN除中等分子量的六聚体外，尚有低分子量三聚体和高分子量多聚体等其他形式。APN只有经过多聚体化并被分泌到细胞外与AdipoR结合后，才能经细胞信号转导发挥胰岛素增敏、抗感染和抗AS等作用。AdipoR有AdipoR1、AdipoR2和钙黏蛋白(Tcad)等。AdipoR1主要在骨骼肌表达，对羧基端球形区域具有较高的亲和力，对完整的APN亲和力较低。AdipoR2主要存在于肝脏中，对所有形式的APN均有一定程度的亲和力。Tcad主要在心血管系统高表达，是APN六聚体和高分子量多聚体的受体，与APN球形结构域及其三聚体均不能结合。此外，在胰腺细胞、单核细胞、巨噬细胞以及AS斑块中也有AdipoR1和AdipoR2表达〔3,4〕。

2APN与NAFLD肝

“二次打击”学说是目前较为公认的NAFLD发病机制， APN基因敲除的小鼠肝脏更易遭受“二次打击”，并发生肝细胞线粒体功能障碍和脂肪变性〔3〕。低APN血症是NAFLD的重要特征。低APN血症能够降低AMP蛋白激酶(AMPK)活性，促使脂肪酸氧化酶基因表达下降，导致脂肪酸氧化及葡萄糖摄取利用减少，脂肪在肝脏堆积〔4〕。另有研究认为〔5〕，在NAFLD患者体内，不仅有血清APN水平降低，肝脏组织中APN水平亦呈低表达。Musso等〔6〕还发现机体的脂肪变性和炎症反应程度不仅与APN的表达水平有关，还与APN基因单核苷酸多态性有关。在NAFLD人群中，APN单核苷酸多态性276GT和45TT基因型明显多于一般人群，并与NAFLD的严重程度及AS疾病风险关系密切。

3APN与AS

血管内皮细胞、巨噬细胞和平滑肌细胞(VSMC)的病理改变是AS形成过程中的三要素。其中，内皮功能损伤是AS形成的始动因素。APN在改善内皮功能中起积极作用，其结构与肿瘤坏死因子(TNF)-α高度相似。两者均可与对方受体结合，并通过与炎症因子的相互作用调控血管内皮细胞炎症反应，抑制彼此在脂肪组织中的表达〔7〕。在db/db小鼠2型糖尿病模型中，经腺病毒转载APN基因表达，能够通过抑制丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)磷酸化，抑制氧化应激，减少TNF-α、白细胞介素(IL)-6、单核细胞趋化蛋白(MCP)-1和细胞间黏附分子(ICAM)-1表达，促进内皮型一氧化氮合酶(eNOS)磷酸化，增加NO的生物利用度，保护血管内皮细胞。此外，APN还能促使内皮细胞向毛细血管样结构迁移和分化，避免其凋亡〔8〕。

巨噬细胞转变成泡沫细胞是AS形成的关键病理环节。有研究认为APN抗AS作用与其结合AdipoR后，抑制核转录因子(NF-κB)/Akt信号通路，上调ATP结合盒运转蛋白A1(ABCA1)表达，促进高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)对胆固醇的转运，增加胆固醇外流，减少巨噬细胞对氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)的吞噬，抑制泡沫细胞形成有关。其中，APN与AdipoR1结合能够抑制TNF-α和MCP-1的基因表达；与AdipoR2结合能够下调SR-AI的表达，上调IL-1受体拮抗物表达〔9〕。另外，APN还能通过竞争性特异性结合血小板源性生长因子-BB(PDGF-BB)受体，抑制ERK信号通路，阻碍血小板衍生因子(PDGF)与血管平滑肌细胞(VSMC)结合，进而抑制VSMC的增殖和迁移〔10〕。通过干预NF-κB信号通路，降低IL-6和TNF-α的表达水平，调控由早期炎症反应介导的MCP-1、VCAM-1和ICAM-1表达，抑制VSMC的增殖与迁移，而APN的这些作用有可能是通过Tcad介导的〔11〕。

此外，研究还发现在AS硬斑块中APN mRNA和蛋白的表达较软斑块升高，说明APN高表达能增加斑块的稳定性，APN血清浓度的高低与AS的严重度呈负相关〔12〕。Mahadev等〔13〕研究认为APN能够通过催化腺苷酸环化酶，上调cAMP和蛋白激酶A(PKA)表达水平，进而抑制血管内皮生长因子(VEGF)，激活Akt/ERK/RhoA信号通路，减少内皮细胞迁移和血管新生，起到稳定易损斑块作用。在急性冠脉综合征患者体内，APN能够通过上调IL-10表达，降低基质金属蛋白酶(MMP)-9/TIMP-1比例，发挥稳定AS易损斑块的作用〔14〕。

4 调控MAFLO患者体内APN及AdipoR表达异常可能是防治AS的有效途径

在NAFLD形成的过程中，氧化应激和炎症反应起着重要作用。在炎性环境中，持续的肝细胞凋亡坏死，可反应性增加氧化应激产物及炎症因子释放，加速AS进程。特定的生活方式改变和药物干预手段不但能防治NAFLD，同时也可以减少心血管疾病发病率，并提高患者总体预后〔15〕。目前研究〔16〕认为NAFLD可能不仅仅是AS的一个标志，也可能是AS早期发病的介导因子。

APN是由脂肪组织作为内分泌器官表达和分泌的唯一的保护性细胞因子，具有调脂、抗感染、胰岛素增敏等作用。低APN血症不仅是 NAFLD 的重要特征，也是导致AS的独立危险因素，与NAFLD的组织学严重性关系密切〔5,15〕。APN已经成为NAFLD与AS联系的纽带和心血管疾病防治的新靶点。在NAFLD人群中，肝脏脂肪变越重，APN浓度越低。Musso等〔17〕认为通过减肥和改善不良生活方式可以降低NAFLD患者的心血管发病风险。前瞻性GREACE研究〔18〕亦表明，NAFLD治疗组较对照组心血管事件发生率显著降低(10% vs 30%)。采用利拉鲁肽〔19〕、芍药苷〔20〕、替米沙坦〔21〕等药物干预NAFLD，结果显示治疗组较对照组肝脂肪变均有明显好转，血清及肝组织APN表达水平显著升高。而提高肝组织AMPK磷酸化水平，降低FAS和SREBP-1c的mRNA表达量，增强下游线粒体功能，增加脂肪酸氧化途径，减轻肝脏脂肪变性及炎症坏死，并改善非酒精性脂肪性肝类(NASH)大鼠胰岛素抵抗，可能是其上调APN表达发挥作用的有效途径。Xu等〔22〕研究还发现上调NAFLD小鼠APN表达水平，不仅能改善其肝肿大和肝脂肪变，还能明显减轻其肝脏炎症及转氨酶异常；并通过抑制TNF-α及前炎症因子生成，减少单核细胞黏附、平滑肌细胞增殖和迁移等途径发挥防治AS的作用。

除此以外，AdipoR亦与NAFLD所致AS的发病关系紧密。在肥胖动物或人体内不仅存在低APN血症，AdipoR1 mRNA亦呈低表达，此时单纯补充APN并不能促进肝脏脂肪酸氧化和上调AMPK信号通路〔23〕；靶向断裂AdipoR2则可下调PPAR-α信号通路，而PPAR-α是一种由配体激活的核转录因子，它能够通过调控参与脂肪酸氧化及脂蛋白合成过程基因的表达，进而改善肝脏脂质代谢，促使血清游离脂肪酸(FFAs)清除；若同时阻断APN与AdipoR1和AdipoR2 结合，则可加重肝组织炎症反应、氧化应激和胰岛素抵抗，导致肝脏脂肪蓄积〔24〕，提示NAFLD患者体内可能存在APN抵抗。APN抵抗的机制包括AdipoR表达减少及其与APN结合后AMPK、PPAR-α等信号通路转导障碍等〔25〕。与此同时，Dekker等〔26〕研究发现在已经受损的血管内皮上存在APN的富集，然而这些代偿升高的APN水平并没有表现出显著的心血管保护效应，反而预示着高死亡风险，提示AS患者体内亦存在APN抵抗。由此可见，APN抵抗是导致NAFLD患者体内代谢紊乱和AS发生的又一重要原因。选用罗格列酮治疗NAFLD，结果发现其不仅能够增加肝脏和内脏脂肪AdipoR1/2的表达，还能通过激活SIRT1- AMPK信号通路，改善APN抵抗。经腺病毒转染AdipoR2表达亦可改善APN抵抗〔11〕。通过改善NAFLD动物体内APN抵抗可以下调内皮细胞TNF-α mRNA介导的ES、ICAM-1表达，进而影响AS进程〔27〕。以上研究表明调控NAFLD患者体内APN及其受体抵抗对防治AS具有现实意义。

5参考文献

1Athyros VG,Tziomalos K,Katsiki N,etal.Cardiovascular risk across the histological spectrum and the clinical manifestations of non-alcoholic fatty liver disease:an update〔J〕.World J Gastroenterol,2015;21(22):6820-34.

2Luo R,Li X,Jiang R,etal.Serum concentrations of resistin and adiponectin and their relationship to insulin resistance in subjects with impaired glucose tolerance〔J〕.J Int Med Res,2012;40(2):621-30.

3张征波,孙晓琦,钱斐,等.脂联素在非酒精性脂肪肝中的作用及机制〔J〕.世界华人消化杂志,2011;19(19):2036-42.

4Barbieri M,Esposito A,Angellotti E,etal.Association of genetic variation in adaptor protein APPL1/APPL2 loci with non-alcoholic fatty liver disease〔J〕.PLoS One,2013;8(8):e71391.

5黄曼玲,张姮,徐丹,等.非酒精性脂肪肝病患者血清脂联素水平及其在肝脏组织中的表达情况的研究〔J〕.中国全科医学,2012;15(3):273-5.

6Musso G,Gambino R,De Michieli F,etal.Adiponectin gene polymorphisms modulate acute adiponectin response to dietary fat:possible pathogenetic role in NASH〔J〕.Hepatology,2008;47(4):1167-77.

7林鸿,张戈.脂联素与冠状动脉粥样硬化性心脏病临床研究进展〔J〕.医学综述,2012;18(3):354-6.

8Lee S,Zhang H,Chen J,etal.Adiponectin abates diabetes-induced endothelial dysfunction by suppressing oxidative stress,adhesion molecules,and inflammation in type 2 diabetic mice〔J〕.Am J Physiol Heart Circ Physiol,2012；303(1):H106-15.

9Tian L,Luo N,Zhu X,etal.Adiponectin-AdipoR1/2-APPL1 signaling axis suppresses human foam cell formation;differential ability of AdipoR1 and AdipoR2 to regulate inflammatory cytokine responses〔J〕.Atherosclerosis,2012;221(1):66-75.

10Li QX,Ao X,Wen L,etal.Effect of increased levels of adiponectin by administration of the adeno vector rAAV2/1-Acrp30 on glucose,lipid metabolism and ultrastructure of the aorta in Goto-Kakizaki rats with arteriosclerosis〔J〕.Natl Med J India,2012;25(1):5-9.

11Moschen AR,Wieser V,Tilg H.Adiponectin:key player in the adipose tissue-liver crosstalk〔J〕.Curr Med Chem,2012;19(32):5467-73.

12黄震华.脂联素和动脉粥样硬化易损斑块〔J〕.中国新药与临床杂志,2014;33(6):420-4.

13Mahadev K,Wu X,Donnelly S,etal.Adiponectin inhibits vascular endothelial growth factor-induced migration of human coronary artery endothelial cells〔J〕.Cardiovasc Res,2008;78(2):376-84.

14Cheng M,Hashmi S,Mao X,etal.Relationships of adiponectin and matrix metalloproteinase-9 to tissue inhibitor of metalloproteinase-1 ratio with coronary plaque morphology in patients with acute coronary syndrome〔J〕.Can J Cardiol,2008;24(5):385-90.

15Karbasi-Afshar R,Saburi A,Khedmat H.Cardiovascular disorders in the context of non-alcoholic fatty liver disease:a literature review〔J〕.J Tehran Heart Cent,2014;9(1):1-8.

16曹一显,李良平.非酒精性脂肪性肝炎与内皮功能异常和动脉粥样硬化的关系〔J〕.中华肝脏病杂志,2014;22(3):205-8.

17Musso G,Cassader M,Rosina F,etal.Impact of current treatments on liver disease,glucose metabolism and cardiovascular risk in non-alcoholic fatty liver disease(NAFLD):a systematic review and meta-analysis of randomized trials〔J〕.Diabetologia,2012;55(10):885-904.

18Athyros VG,Tziomalos K,Gossios TD,etal.Safety and efficacy of long-term statin treatment for cardiovascular events in patients with coronary heart disease and abnormal liver tests in the Greek Atorvastatin and Coronary Heart Disease Evaluation(GREACE) Study:a post-hoc analysis〔J〕.Lancet,2010;376(9756):1916-22.

19曾志刚,徐丽姝,关丽嫦,等.利拉鲁肽对非酒精性脂肪肝大鼠脂联素及胰岛素抵抗的影响〔J〕.中国病理生理杂志,2014;30(3):533-7.

20陈剑明,张声生,郭前坤,等.芍药苷对非酒精性脂肪肝大鼠模型的疗效与保护机制研究〔J〕.中华中医药杂志,2013;28(5):1376-81.

21黄晓慈.替米沙坦对非酒精性脂肪性肝大鼠肝组织PPARs及脂联素受体2表达的影响〔D〕.石家庄:河北医科大学硕士论文,2012.

22Xu A,Wang Y,Keshaw H,etal.The fat-derived hormone adiponectin alleviates alcoholic and nonalcoholic fatty liver diseases in mice〔J〕.J Clin Invest，2003；112(1):91-100.

23Mullen KL,Pritchard J,Ritchie I,etal.Adiponectin resistance precedes the accumulation of skeletal muscle lipids and insulin resistance in high-fat-fed rats〔J〕.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol,2009;296(2):243-51.

24Yamauchi T,Nio Y,Maki T,etal.Targeted disruption of AdipoR1 and AdipoR2 causes abrogation of adiponectin binding and metabolic actions〔J〕.Nat Med,2007;13(3):332-9.

25林家煜,施亚雄,许曼音.脂联素抵抗研究进展〔J〕.国际内分泌代谢杂志,2009;29(3):211-6.

26Dekker JM,Funahashi T,Nijpels G,etal.Prognostic value of adiponectin for cardiovascular disease and mortality〔J〕.J Clin Endocrinol Metab,2008;93(4):1489-96.

27Matsuda K,Fuiishima Y,Maeda N,etal.Positive feedback regulation between adiponectin and T-cadherin impacts adiponectin levels in tissue and plasma of male mice〔J〕.Endocrinology,2015;156(3):934-46.

〔2015-09-27修回〕

(编辑袁左鸣)

〔中图分类号〕R543.5

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2016)07-1755-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.07.099

通讯作者：张军平(1965-)，男，教授，主任医师，博士生导师，主要从事中西医结合防治心血管疾病的科研和临床工作。

基金项目：国家自然科学基金青年基金(No.81403334)

1天津中医药大学

第一作者：庞树朝(1986-)，男，博士，主治医师，主要从事中西医结合防治代谢性疾病与心血管疾病研究。