余 智 劉開祥 廖小明

過氧化物酶體增殖物激活受體 （peroxisome proliferator activated receptor,PPAR）γ是一種重要的核受體超家族中由配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子之一，主要通過調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄而發(fā)揮多種生物學(xué)效應(yīng)。近年研究表明,PPARγ對(duì)于腦缺血再灌注損傷具有一定的神經(jīng)保護(hù)作用[1]，已成為腦血管病研究的熱點(diǎn)。本文就PPARγ在缺血性腦血管疾病中保護(hù)作用的研究進(jìn)展做一綜述。

1 PPARγ的分子生物學(xué)特性

PPARs是一類由配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子,屬于Ⅱ型核受體超家族成員[2]，包括 PPARα、PPARβ 和 PPARγ3種異構(gòu)形式[3]。人類PPARα為468個(gè)氨基酸殘基，PPARβ和PPARγ含有的氨基酸殘基分別為441個(gè)及479個(gè)，其中PPARγ基因由9個(gè)外顯子延伸至100 kb的DNA構(gòu)成，定位于染色體3p25，與基因的遺傳相連鎖有關(guān)的是位于基因一側(cè)的多形標(biāo)志物D3S1259及D3S1286。由于啟動(dòng)子和剪接方式的差別，形成了 4 種 PPARγ mRNA 亞型:PPARγ1、PPARγ2、PPARγ3和PPARγ4，但只翻譯出2種不同的蛋白質(zhì)。已證實(shí)PPARγ主要分布在脂肪組織，但在單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、脾臟、肝臟、B細(xì)胞、T細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞中也有少量的表達(dá)；正常成年大腦組織中PPARγ的表達(dá)水平相對(duì)較低，且主要位于海馬齒狀回（DG）的顆粒細(xì)胞中,而尾殼核和蒼白球、丘腦和梨狀皮質(zhì)中的含量比較少[4]。PPARγ通過對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)而影響脂代謝、糖代謝、炎癥反應(yīng)及細(xì)胞發(fā)育等，故與肥胖、糖尿病、胰島素抵抗、缺血再灌注損傷、腫瘤及動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的病理生理過程密切相關(guān)，其中腦內(nèi)PPARγ的表達(dá)在抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）疾病的炎癥反應(yīng)方面發(fā)揮重要的生物學(xué)作用。

2 PPARγ的配體種類及特點(diǎn)

作為PPARγ的激活配體，過氧化物酶體增殖劑（peroxisome proliferator,PP）、脂肪酸及其代謝產(chǎn)物在結(jié)構(gòu)上都含有羧基功能基團(tuán)和一個(gè)疏水區(qū)。其中PPARγ與PP及脂肪酸結(jié)合后成為轉(zhuǎn)錄激活復(fù)合物,再與視黃酸受體α（retinoic X receptor α,RXRα）形成異構(gòu)二聚體而發(fā)揮轉(zhuǎn)錄調(diào)控的作用。由于激動(dòng)配體來源的差別，將其分為天然激動(dòng)配體和合成激動(dòng)配體。二者競(jìng)爭(zhēng)性作用于PPARγ，提示它們的結(jié)合位點(diǎn)存在一定的相似性。天然激動(dòng)配體主要包括花生四烯酸經(jīng)環(huán)氧合酶及脂氧合酶作用后的代謝產(chǎn)物，如亞油酸、亞麻酸、前列腺素 D2衍生物、15d-脫氧前列腺素 J2（15d-PGJ2）等，其中15d-PGJ2對(duì)PPARγ具有高度的親和性和明顯的激動(dòng)效應(yīng)[5]，常被應(yīng)用于對(duì)PPARγ的實(shí)驗(yàn)研究。合成激動(dòng)配體包括：（1）新型胰島素增敏劑噻唑烷二酮類（TZDs），如羅格列酮、曲格列酮、吡咯列酮等。（2）非甾體類抗炎藥（NSAID），如吲哚美辛、消炎痛、布洛芬等。（3）含有酪氨酸結(jié)構(gòu)的藥物，如GI-262570、GW1929 等[6]。 （4）苯乙酸的衍生物，如 GW0207、L-796449。新型降血壓藥物替米沙坦除了是血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)受體拮抗劑外，也被證實(shí)對(duì)PPARγ具有激動(dòng)效應(yīng)[7]。目前研究發(fā)現(xiàn)，TZDs與PPARγ親和力最大、特異性最強(qiáng)，相互結(jié)合后能抑制炎癥反應(yīng)、提高胰島素敏感性、促進(jìn)糖代謝、刺激脂肪細(xì)胞分化及代謝、減輕胰島素抵抗等作用[8]，但苯乙酸的衍生物對(duì)其作用較弱。PPARγ的拮抗配體主要有GW9662、BADGE 和 T0070907[9]。

3 PPARγ及其激動(dòng)配體在缺血性腦血管疾病中的研究

缺血性腦血管疾病是各種原因?qū)е麓竽X有效循環(huán)血量減少引起相應(yīng)腦組織缺血壞死及腦功能障礙的一類中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其缺血再灌注損傷的病理生理過程十分復(fù)雜，主要涉及炎癥反應(yīng)、能量代謝紊亂、神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈣離子（Ca2+）超載、酸中毒及單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的毒性作用、氧自由基的過度形成及“瀑布式”自由基連鎖反應(yīng)等多個(gè)環(huán)節(jié)，且彼此互為因果、相互重疊，形成惡性循環(huán)最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡或壞死[10]。有研究表明，PPARγ被激活后可增加腦缺血?jiǎng)游锬Ｐ腕w內(nèi)對(duì)抗自由基所需要的酶類[11]。近年研究也發(fā)現(xiàn)，PPARγ是細(xì)胞炎癥及缺血反應(yīng)過程中重要的調(diào)控因子，在缺血再灌注損傷方面起著重要的保護(hù)作用[12-13]。

3.1 PPARγ及其激動(dòng)配體抑制炎癥反應(yīng)的機(jī)制 PPARγ被配體激活后和靶基因啟動(dòng)子上游的過氧化物酶體增殖物反應(yīng)元件（peroxisome proliferator response element，PPRE）結(jié)合而進(jìn)行基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),使組織內(nèi)多種黏附分子的表達(dá)增加，進(jìn)而減輕白細(xì)胞的炎性浸潤(rùn)，降低炎性細(xì)胞的毒性效應(yīng)。最近已有實(shí)驗(yàn)證實(shí)PPARγ激動(dòng)配體可以在一定程度上減輕缺血組織的炎性反應(yīng)[14]。目前已知，腦缺血后即早基因（immediate early genes,IEG）的表達(dá)能力顯著增強(qiáng)，其主動(dòng)表達(dá)在細(xì)胞凋亡的發(fā)生過程中起著重要的作用[15]。持續(xù)活化垂死神經(jīng)元中的核因子（NF）-κB可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，包括重新進(jìn)入細(xì)胞循環(huán)失敗和生成死亡蛋白[16]。炎癥反應(yīng)過程中釋放一系列細(xì)胞因子信號(hào)，降解IκB激酶（IKK），活化并磷酸化IκB的2個(gè)Ser殘基，釋放出與IκB相結(jié)合的NF-κB并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，使目的基因的表達(dá)增加,從而產(chǎn)生大量的炎癥介質(zhì)參與病理生理過程[12,17]。研究表明,活化后的PPARγ主要通過3種途徑參與抑制炎癥反應(yīng)的進(jìn)程：降低IκB的激酶的活性使結(jié)合于NF-κB的p50/p65烷基化二聚體的水平降低而直接抑制NF-κB DNA的合成，抑制NF-κB基因的表達(dá)及干預(yù)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)錄激活蛋白（JAK-STAT）[18]。此外，PPARγ及其激動(dòng)配體抑制炎癥反應(yīng)的機(jī)制還可能與抑制組織細(xì)胞內(nèi)活性氧族（ROS）有關(guān)[19]。

3.2 PPARγ及其激動(dòng)配體在缺血性腦血管疾病中的神經(jīng)保護(hù)作用 研究表明，PPARγ及其激動(dòng)配體具有保護(hù)缺血再灌注損傷的作用，主要與PPARγ降低缺血再灌注誘導(dǎo)的白細(xì)胞介素 （IL）-1β、 細(xì)胞間黏附因子 （ICAM）-1、 環(huán)氧化酶（COX）-2等炎性介質(zhì)的表達(dá)水平，減少自由基的產(chǎn)生，減少谷胱甘肽（GSH）的消耗，增加超氧化物歧化酶（SOD）-1的含量而發(fā)揮抑制炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激的作用有關(guān)[20]。Ou等[21]的研究表明腦室內(nèi)注射PPARγ激動(dòng)配體與全身給藥所產(chǎn)生的保護(hù)作用相似，提示其保護(hù)作用是通過選擇性激活腦組織內(nèi)PPARγ實(shí)現(xiàn)的。腦缺血后數(shù)小時(shí)PPARγ mRNA的表達(dá)增加，同時(shí)PPARγ在細(xì)胞核的免疫反應(yīng)性增強(qiáng)，提示PPARγ活性的增強(qiáng)[22]。研究表明，PPARγ激動(dòng)配體干預(yù)后22 d仍可以縮小梗死面積和恢復(fù)部分神經(jīng)功能，表明缺血前進(jìn)行PPARγ激動(dòng)配體的干預(yù)，其保護(hù)作用可持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間[23]，提示PPARγ是一種內(nèi)源性保護(hù)因子。

最近，Loane等[24]發(fā)現(xiàn),羅格列酮可使大鼠腦組織中抗炎細(xì)胞因子IL-4水平升高。郭金濤等[25]實(shí)驗(yàn)研究也發(fā)現(xiàn)在大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷模型（MCAO）中PPARγ激動(dòng)配體預(yù)先處理后 IL-6、腫瘤壞死因子（TNF）-α、IL-1β 的表達(dá)明顯降低。同樣PPARγ激動(dòng)配體給藥組的組織經(jīng)TTC染色后腦片全紅，局灶梗死面積明顯減小，且大鼠神經(jīng)功能缺損癥狀均有不同程度改善，肌力明顯好轉(zhuǎn)，對(duì)照組大鼠則出現(xiàn)明顯神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能障礙。

Ou等[21]采用PPARγ識(shí)別探針在大腦中動(dòng)脈缺血再灌注后缺血側(cè)發(fā)現(xiàn)PPARγ陽(yáng)性細(xì)胞,經(jīng)天然激動(dòng)配體15d-PGJ2處理后能減少梗死面積、降低caspase-3活性、減少壞死級(jí)聯(lián)反應(yīng)及細(xì)胞凋亡的發(fā)生。腦組織缺血使PPARγ結(jié)合于缺血側(cè)大腦靶基因,而PPARγ及其激動(dòng)配體則提高這種結(jié)合的可能性,并在損傷腦半球中顯著增加。

為進(jìn)一步證實(shí)PPARγ激動(dòng)配體在相關(guān)方面的保護(hù)作用，Romera等[26]采用細(xì)胞培養(yǎng)模型顯示缺血預(yù)處理增加PPARγ的表達(dá)，用其激動(dòng)配體來處理則提高細(xì)胞GLT1/EAAT2 mRNA和蛋白的表達(dá)，同時(shí)也增強(qiáng)谷氨酸鹽的上調(diào)和減少神經(jīng)細(xì)胞的凋亡。由此推測(cè)PPARγ及其激動(dòng)配體有利于缺血性腦血管疾病的臨床治療。

綜上所述，激活組織內(nèi)PPARγ的表達(dá)與減輕腦缺血再灌注損傷密切相關(guān)。PPARγ激動(dòng)配體可促進(jìn)PPARγ活化表達(dá),進(jìn)而提高其對(duì)炎性反應(yīng)相關(guān)目的基因的調(diào)控能力,筆者認(rèn)為這可能是其發(fā)揮減輕腦缺血再灌注炎性反應(yīng),從而達(dá)到神經(jīng)保護(hù)作用的重要機(jī)制之一。因此,積極探討PPARγ的激活方法,對(duì)于尋求治療缺血性腦血管病的新靶點(diǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[2,12-13]。目前對(duì)PPARγ在缺血性腦血管疾病的保護(hù)作用方面的研究取得了積極進(jìn)展，但其確切神經(jīng)保護(hù)機(jī)制仍不完全清楚；且研究對(duì)象多為動(dòng)物或離體細(xì)胞，缺乏大規(guī)模的臨床試驗(yàn)研究。但隨著分子生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,從新的藥理靶點(diǎn)深入探討PPARγ激動(dòng)配體的神經(jīng)保護(hù)作用機(jī)制,有望成為治療缺血性腦血管疾病的新途徑,對(duì)于防治腦血管病具有十分重要的意義。

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