血管生成素样蛋白2与冠心病的研究进展

李晓丽 谭华清 唐湘宇

综 述

血管生成素样蛋白2与冠心病的研究进展

李晓丽 谭华清 唐湘宇

血管生成素样蛋白2； 炎症； 冠状动脉疾病

动脉粥样硬化是冠心病的发病基础[1,2]。近年来研究发现，动脉粥样硬化不仅是脂质的堆积，还是一种慢性炎症性疾病，炎症机制在这一过程中起着重要的作用[3-5]。因此，寻找有效的预防和治疗方法，识别可能加速动脉粥样硬化进展的潜在慢性炎性分子机制是非常必要的[6]。血管生成素样蛋白（angiopoietin-like proteins，Angptls） 是近年来发现的一组与血管发生相关的分泌性细胞外基质蛋白，和血管生成素（angiopoietin，Ang)具有很高的同源性和相似的结构域[7,8]。目前血管生成素样蛋白有8个已知成员，分别为血管生成素样蛋白1～8[7-9]，其中血管生成素样蛋白2（Angptl2）主要是由内脏脂肪组织表达和分泌[7,10]，除了具有调节血管生成[11]、提高造血干细胞的存活和修补能力[12]等作用外，还是参与脂肪组织慢性炎症反应和胰岛素抵抗的关键因子。Angptl2与冠心病的发生发展紧密相关[13,14]。现就Angptl2及其在冠心病中的作用进行综述。

1 Angptl2概述

1999年，Kim等[7]在人的心脏组织中寻找新的血管生成素家族成员时，首次意外发现了Angptl2，同时克隆了其cDNA。Angptl2由493个氨基酸构成，在脂肪组织及心脏、脾脏、肺脏、胃、肠道、子宫中均具有较高水平的mRNA表达，尤其是在内脏脂肪组织中表达高，是循环血管生成素样蛋白2的主要来源，在结肠、卵巢、肾上腺和前列腺中表达较少[10]。血管生成素样蛋白2是一种新兴的分泌性蛋白，在其氨基端（21个氨基酸）有一个高度疏水的区域，是分泌性蛋白的典型信号序列，其信号序列的断裂点位于氨基酸21与22之间，与此一致的是，在培养上清液中可以检测到Angptl2蛋白，但细胞裂解液中很少存在。Angptl2与血管生成素有高度同源性，都是在氨基端含有卷曲-螺旋结构域，在羧基端包含保守的纤维蛋白原样结构域。即使Angptl2与血管生成素有相同的结构域，但是并不与免疫球蛋白和表皮生长因子样结构域的跨膜受体酪氨酸激酶（Tie1或Tie2）受体结合，说明Angptl2与血管生成素在功能上有一定的差异[7]。

2 Angptl2病理生理机制和信号途径

目前已发现，影响血管生成素样蛋白2的表达有多种因素。FoxO1是叉头框蛋白（forkhead box protein，Fox）家族成员，属于转录调节因子，主要存在于脂肪组织中[15]。肿瘤坏死因子-α（TNF-α）能够抑制丝苏氨酸蛋白激酶依赖的FoxO1蛋白磷酸化，促进FoxO1核转入，增强Angptl2 mRNA的表达水平，而胰岛素则通过使FoxO1磷酸化，抑制其与Angptl2基因启动子的结合而产生负性调节作用[16]。有研究发现，转化生长因子β1可通过一系列的信号转导途径，使转录调节蛋白Smad3结合于Angptl2基因启动子上，增加Angptl2在巨噬细胞和脂肪细胞中的转录，使用干扰RNA沉默Smad3基因，则可抑制Angptl2的表达[17]。Horio等[14]发现，凝血酶通过激活钙调神经磷酸/核因子活化的T细胞信号转导途径，诱导内皮细胞Angptl2表达的增加，而在加入钙调磷酸酶抑制剂环孢素A后，凝血酶刺激内皮细胞Angptl2的表达受到抑制。Angptl2的表达还受生物钟的调节，在生物节律紊乱过程中，Angptl2基因启动子非经典E-boxes序列可以与时钟基因产物生物钟循环输出蛋白（CLOCK）、脑和肌肉组织芳香羟受体核转运蛋白样蛋白1（BMAL1）结合，明显增加Angptl2基因的转录活性，与生物节律紊乱引起的代谢及心血管疾病有关[18]。

整合素是Angptl2的功能性受体，可通过以下几种信号通路参与疾病的发生与发展。其中整合素α5β1信号途径最主要，可作用于内皮细胞调节树突状细胞内Rho鸟苷三磷酸酶Rac1的表达，进而刺激血管内皮细胞核因子KB（nuclear factor KB，NF-KB）核易位、NF-KB抑制蛋白 KB抑制子（IKB）降解，从而诱导血管内皮细胞的炎症级联反应，增加多种炎症因子的表达，如IL-1β、IL-6、TNF-α、基质金属蛋白酶9等，亦可提高内皮细胞的趋化活性[10]。此外，血管生成素样蛋白2还可以与整合素α4或β2结合，使单核/巨噬细胞的细胞间黏附分子、整合素等黏附分子的表达上调，诱导细胞的黏附和渗出[10]。另外，单核及内皮细胞表面存在的Toll样受体4（TLR4）能够识别纤维蛋白原样结构域，提示TLR4是Angptl2的潜在受体[19]。TLR4传递的信号主要引起各种细胞因子的合成和分泌，介导炎症细胞浸润，并启动T细胞应答，Angptl2与TLR4结合可能是其参与局部炎症反应的一种重要机制。

3 Angptl2与冠心病

动脉粥样硬化是冠心病的发病基础。动脉粥样硬化的病理生理机制主要为血管组织内持续的慢性炎症反应，涉及内皮细胞失功能，白细胞与平滑肌细胞迁移、增殖、胞外基质降解，血小板活化等过程，而Angptl2与血管内皮功能障碍、动脉粥样硬化、冠心病的高危因素等都有相关性。

3.1 Angptl2与血管内皮功能障碍 大量研究显示，内皮功能是血管结构和功能完整性的保障。当炎症因子作用后，内皮通透性增加使血管内皮功能变化，炎症损伤可导致动脉粥样硬化斑块的破裂或急性血栓的形成，结果导致内皮进一步恶化性损伤，从而引起动脉粥样硬化血管事件的发生而威胁人类生命健康。从某种意义上讲，内皮功能及炎症标记物可能是未来评估个人动脉粥样硬化风险的重要指标[20]。缺氧及内质网应激状态可诱导Angptl2在多种细胞内分泌表达[11]。在人体动脉粥样硬化斑块区域，血管内皮细胞及聚集的巨噬细胞均大量表达此类蛋白：血管内皮细胞分泌表达的Angptl2通过激活促炎信号、诱导单核/巨噬细胞趋化加速血管内炎症反应，进而导致内皮细胞功能紊乱，加速动脉粥样硬化的发展[14]。研究表明，由血管外周脂肪组织分泌的Angptl2参与了局部血管的重建，而Angptl2基因敲除可以抑制血管损伤诱导的内膜增生；并且小鼠血管外脂肪组织中Angptl2分泌水平与老化、高胆固醇血症和血管内皮损伤呈正相关[21]。

3.2 Angptl2与动脉粥样硬化 目前的观点认为，动脉粥样硬化的病理生理机制主要为血管组织内持续的慢性炎症性反应，涉及内皮细胞功能障碍，白细胞与平滑肌细胞迁移、增殖、胞外基质降解，血小板活化等过程[22]。Angptl2被证明与其中多个环节有关，和动脉粥样硬化及冠状动脉疾病（coronary artery disease，CAD）的发生发展关系密切。杨洪强等[23]的研究利用ApoE小鼠加高脂饮食来诱导动脉粥样硬化的形成，通过Angptl2这种炎症因子观察其对动脉粥样硬化斑块钙化的影响。结果表明，经高脂饮食后ApoE小鼠形成动脉粥样硬化斑块，而用外源性Angptl2干预后小鼠动脉粥样硬化程度显著增加，这与Nada Farhat等的研究结果一致；同时Angptl2干预后小鼠动脉粥样硬化斑块中形成了明显的钙化，这证明Angptl2可促进动脉粥样硬化斑块内膜钙化的形成。斑块的钙化会导致斑块的不稳定。有研究证明，血清Angptl2高的患者发生心血管疾病的风险更大，所以Angptl2的促斑块钙化作用很可能是导致这种现象的一个重要因素。有报道称Angptl2可通过激活c-Jun氨基端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）促进血管新生，这表明通过促进血管新生也是Angptl2促使动脉粥样硬化进展及恶化的重要原因。动物实验发现，血管生成素样蛋白2水平高明显增加动脉粥样硬化斑块面积[24]。临床研究也证实，与健康受试者相比，CAD患者循环Angptl2水平明显升高[24,25]，而且多支冠脉病变的Angptl2水平比单支冠脉病变水平高，这提示Angptl2与冠状动脉粥样硬化早期及发生发展有关。动脉粥样硬化主要是慢性炎症性反应，所以可能是通过整合蛋白α5β1/Rac1/NF-KB通道引起炎症级联反应。国内临床研究证实，颈动脉粥样硬化病变越重，静脉血浆Angptl2的水平越高。大动脉粥样硬化卒中组Angptl2水平比重度颈动脉硬化组水平高，重度颈动脉粥样硬化组Angptl2水平比轻中度颈动脉粥样硬化水平高，颈部不稳定斑块组比稳定斑块组Angptl2水平高，这提示Angptl2介导的促炎反应及血管生成作用可能是动脉粥样硬化进展及不稳定斑块形成的关键环节，Angptl2可以间接反映斑块的稳定性，这进一步说明了Angptl2通过介导新生血管形成及炎症反应能够促进动脉粥样硬化病变的发生和发展[26]。另外，Angptl2诱导的促炎反应还可以升高血浆总胆固醇和低密度脂蛋白水平，增加粥样硬化病变的程度[24]。

3.3 Angptl2与冠心病的高危因素 年龄、性别、高脂血症、高血压、吸烟、糖尿病和糖耐量异常、肥胖等均是冠心病的高危因素。大量研究显示，Angptl2与冠心病某些高危因素密切相关[14,24,27-29]。吸烟的CAD患者乳内动脉内皮细胞Angptl2 mRNA表达量高于不吸烟的CAD患者[25]。因为吸烟与炎症的发生发展密切相关，吸烟能够增加动脉粥样硬化的发生风险，所以在吸烟诱发心血管疾病的过程中，Angptl2可能是一种重要的介质。而且血清Angptl2蛋白水平与血清C反应蛋白（CRP）水平呈正相关。CRP是一种急性炎症标记物，也是动脉粥样硬化风险的重要标志物[30,31]，可以影响动脉粥样硬化病变进展，并与斑块的不稳定性或破裂有直接关系[32]，因此循环中的Angptl2可能成为冠心病发病的一个更重要的风险标志物。Yu等[29]在小鼠中发现，缺乏Angptl2可以保护内皮细胞功能且能改善高脂饮食引起的高脂血症。Tabata等[10]的研究发现，Angptl2是肥胖及肥胖相关代谢性疾病中慢性炎症的成因性中间产物，抑制Angptl2表达可减少脂肪组织炎症；Angptl2与年龄、体重指数等也呈正相关，而这些因素已明确可以增加动脉粥样硬化等心血管疾病风险。

4 小结

目前，Angptl2作为新兴的炎性因子在冠心病的发生发展中起重要作用，随着对Angptl2研究的不断探讨，其在炎症反应中的调节作用也逐渐得到证实。但其与冠心病的相关性研究仍较少，所以需要我们进一步开展关于Angptl2在冠心病中作用的更透彻的研究，将有助于为冠心病的治疗发现新的靶点。

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The research progress of Angiopoietin-like protein 2 and coronary heart disease

Angiopoietin-like protein 2； Inflammation； Coronary heart disease

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谭华清，E-mail：963914715@qq.com

10.3969/j.issn.1672－5301.2017.04.003

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2016-10-19）