向曉華，韋傳東

(1.桂林醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院，廣西 桂林 541000；2.桂林醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院，廣西 桂林 541000)

0 引言

脂聯(lián)素(adiponectin, APN)是由脂肪細(xì)胞所分泌的具有獨(dú)特生物學(xué)活性的一種內(nèi)源性蛋白質(zhì)激素，也被稱為脂肪補(bǔ)體相關(guān)蛋白30(Acrp30)、脂肪組織最豐富的基因轉(zhuǎn)錄物1(apM1)、AdipoQ 或脂粘連蛋白28(GBP28)。隨著人類基因組計(jì)劃(Hapmap)基因技術(shù)的不斷發(fā)展，大量冠心病相關(guān)基因已被發(fā)現(xiàn)，其中APN 是目前發(fā)現(xiàn)的對(duì)心血管疾病具有保護(hù)性作用的脂肪因子，其在血液循環(huán)中濃度與心血管疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。心血管疾病已成為全球最主要的死亡原因之一。據(jù)有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)低脂聯(lián)素血癥可能成為心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因子之一，因此，脂質(zhì)代謝相關(guān)基因已成為冠心病易感候選基因的研究熱點(diǎn)和重點(diǎn)。APN 的水平與功能可能受APN 及其受體基因單核苷酸多態(tài)性的相互影響，間接或直接影響著冠心病的發(fā)生和演變，但目前在這方面的研究分析還存在不一致的現(xiàn)象。因此，本文將對(duì)APN 及其受體基因多態(tài)性在心血管疾病中的研究作一綜述。

1 脂聯(lián)素及其受體的分子特征與功能

1.1 脂聯(lián)素的基因結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能

脂聯(lián)素首次被發(fā)現(xiàn)于小鼠的成熟脂肪細(xì)胞中，由于與補(bǔ)體因子C1q 具有同源性，首次命名為“脂肪細(xì)胞補(bǔ)體相關(guān)蛋白30”(Acrp30)[1]。已證實(shí)人脂聯(lián)素基因序列位于染色體 3q27 上，編碼蛋白含有 244 個(gè)氨基酸，分子量約為 30 kD，基因全長(zhǎng)約為 17 kb，有四個(gè)結(jié)構(gòu)域，包括氨基末端信號(hào)序列、非同源或高變區(qū)、含有22 個(gè)膠原重復(fù)序列(8 個(gè)完全重復(fù)的Gly-X-Pro 和14個(gè)不完全重復(fù)的Gly-X-Y)的膠原區(qū)和羧基末端C1q-like 球狀結(jié)構(gòu)域組成。APN 在人體內(nèi)表現(xiàn)為兩種結(jié)構(gòu)形式：全長(zhǎng)脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)域和球型脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)域。全長(zhǎng)脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)域在循環(huán)系統(tǒng)中以較高的濃度存在，主要以不同的分子量形式存在，即低分子量(三聚體)、中分子量(六聚體)和高分子量(HMW，多聚體)。而球型脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)域濃度相對(duì)較低，主要以三聚體形式存在，但球型脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)域較全長(zhǎng)脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)域具有更為廣泛的生物學(xué)活性。全長(zhǎng)脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)域和球型脂聯(lián)素結(jié)構(gòu)域又可通過與相應(yīng)的受體結(jié)合激活不同的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路發(fā)揮其調(diào)節(jié)細(xì)胞的功能。APN 在正常人體血液循環(huán)中含量豐富，測(cè)得血清中的濃度水平在5～30ug/mL 之間，約占血清總蛋白含量的0.05%以上[2]。

研究發(fā)現(xiàn)APN 與腫瘤壞死因子α(INF-α)的結(jié)構(gòu)及其相似，可分別與二者的受體相互結(jié)合，且具有共同的信號(hào)通路，能夠相互抑制、相互拮抗，發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。因INF-α可以通過損傷內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)凝血，抑制纖溶，促進(jìn)單核細(xì)胞對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的黏附以及促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞增殖和遷移等作用，參與了動(dòng)脈粥樣硬化及冠心病的發(fā)生與演變?nèi)^程。因此，APN 可以通過競(jìng)爭(zhēng)性抑制INF-α的作用，阻止這一過程的發(fā)生，從而發(fā)揮其抗炎的生物學(xué)效應(yīng)。APN 還可以通過抑制A 類巨噬細(xì)胞清道夫受體表達(dá)，阻止巨噬細(xì)胞向泡沫細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，從而減少內(nèi)皮下脂質(zhì)的大量累積，發(fā)揮抗炎和抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用。APN 可抑制脂肪酸合成酶，減少脂質(zhì)產(chǎn)生、轉(zhuǎn)運(yùn)、聚集，抑制糖異生，降低胰島素抵抗。APN 還可通過促使內(nèi)皮源性NO 產(chǎn)生與釋放增加，而直接對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能起保護(hù)作用。APN 也與氧化應(yīng)激具有相關(guān)性，可抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)這一過程。APN還具有促進(jìn)內(nèi)皮修復(fù)和減輕內(nèi)皮功能障礙的特性。APN 能降低血液中甘油三酯和低密度脂蛋白的含量，而增加高密度脂蛋白的含量，減輕動(dòng)脈粥樣硬化的病變。以上的每一個(gè)環(huán)節(jié)都與動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的發(fā)展及演變息息相關(guān)，由此可見，APN 在動(dòng)脈粥樣硬化和冠心病的發(fā)生發(fā)展過程中的保護(hù)作用尤為重要。

1.2 脂聯(lián)素受體的基因結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能

脂聯(lián)素受體由 Yamauchi 等人在2003 年首次從人類和小鼠脂肪組織中運(yùn)用分子克隆技術(shù)而分別克隆出來的受體，確定了脂聯(lián)素存在兩種形式的異構(gòu)體受體，自此將其分別命名為 AdipoR1、AdipoR2，其大小分別為 2.0 kb 和 4.0 kb[3]。人 AdipoR1 基因編碼 375 個(gè)氨基酸，AdipoR2 基因編碼 386 個(gè)氨基酸，分別位于染色體 1p36.13-q41 和 12p13.31 兩個(gè)位點(diǎn)[4]。研究表明，AdipoR1/AdipoR2 都包含 7 次跨膜結(jié)構(gòu)的蛋白，氨基末端在細(xì)胞膜外，羧基末端在細(xì)胞膜內(nèi)，與 G 蛋白偶聯(lián)受體家族結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相反[5]。AdipoR 是介導(dǎo)APN 生物學(xué)作用的關(guān)鍵蛋白，與脂聯(lián)素特異性結(jié)合后發(fā)揮其相應(yīng)的生物學(xué)作用。在疾病發(fā)生與進(jìn)展過程中AdipoR 含量上調(diào)或下調(diào)以及其活化狀態(tài)改變都可以導(dǎo)致細(xì)胞對(duì) APN 的敏感性改變，從而影響細(xì)胞的代謝及其功能，成為促進(jìn)疾病發(fā)生與發(fā)展的機(jī)制之一。目前對(duì)于AdipoR 的研究多集中在 AdipoR1，AdipoR1 被認(rèn)為是介導(dǎo)脂聯(lián)素生物學(xué)效應(yīng)的主要受體之一，編碼 AdipoR1 的基因在啟動(dòng)子、外顯子、內(nèi)含子區(qū)域都存在多個(gè)單核苷酸多態(tài)性(singlenucleotide polymorphisms，SNPs)位點(diǎn)。AdipoR1 對(duì)脂聯(lián)素球型結(jié)構(gòu)域具有高度的親和性，而且抑制 AdipoR1 可以減少脂聯(lián)素介導(dǎo)的脂肪酸氧化。脂聯(lián)素與 AdipoR1 結(jié)合后，由 AdipoR1 介導(dǎo)的腺嘌呤單核苷酸磷酸激酶(AMPK)被激活，可有效的改善心肌細(xì)胞內(nèi)能量代謝，降低低密度脂蛋白和三酰甘油的含量，增加高密度脂蛋白的含量，減輕動(dòng)脈粥樣硬化病變等作用。

2 脂聯(lián)素抗動(dòng)脈粥樣硬化的可能機(jī)制

動(dòng)脈粥樣硬化(AS)是冠心病、腦梗死、外周血管病等多種血管性疾病的病理基礎(chǔ)。越來越多的證據(jù)顯示，動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥反應(yīng)，血管內(nèi)皮的損傷、單核細(xì)胞粘附進(jìn)入內(nèi)皮攝取脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)胞以及引起平滑肌細(xì)胞的增殖和遷移等因素，都是動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成的重要環(huán)節(jié)。在動(dòng)脈硬化的初始階段，增高的脂蛋白特別是氧化修飾低密度脂蛋白和膽固醇可直接透入動(dòng)脈內(nèi)膜和中膜，或者是多種炎性刺激因子如TNF-a、IL-6 作用下，損傷內(nèi)皮細(xì)胞，激活了核轉(zhuǎn)錄因子 NF-κB 信號(hào)通路，使內(nèi)皮細(xì)胞和血小板黏附分子，如血管細(xì)胞黏附分子(VCAM-1)、選擇素-E 及細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)的表達(dá)增加，使循環(huán)中的單核細(xì)胞黏附到受損的血管內(nèi)皮細(xì)胞上，黏附的單核細(xì)胞隨后受局部產(chǎn)生的化學(xué)趨附分子的吸引遷移到內(nèi)膜下，并進(jìn)一步分化為巨噬細(xì)胞，隨后，在清道夫受體介導(dǎo)下，巨噬細(xì)胞吞噬修飾化的LDL，再經(jīng)過溶酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的處理，多余的膽固醇就會(huì)在乙酰輔酶A 膽固醇?；D(zhuǎn)移酶的作用下酯化并以脂滴的形式儲(chǔ)存于胞漿中。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)脂滴蓄積到一定程度時(shí)，脂質(zhì)堆積就會(huì)形成泡沫細(xì)胞。這一過程是動(dòng)脈粥樣硬化形成的機(jī)制之一。

3 脂聯(lián)素基因單核苷酸多態(tài)性與冠心病

冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(coronary atherosclerosis heart disease, CHD)，簡(jiǎn)稱冠心病，也稱缺血性心臟病(ischemic heart disease)，是由冠狀動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化從而引起血管管腔狹窄或閉塞導(dǎo)致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病，也是最常見的心腦血管疾病之一，嚴(yán)重危害著人類的身心健康?！吨袊?guó)心血管病報(bào)告2018》顯示，我國(guó)心血管病患病率及死亡率不斷攀升，估算心血管病現(xiàn)患人數(shù) 2.9 億，其中冠心病患者就達(dá) 1100 萬[6]。

對(duì)定位于染色體3q27 區(qū)域的APN 基因進(jìn)行全基因組掃描證實(shí)此區(qū)域存在代謝綜合征和冠心病的易感基因位點(diǎn)，因而此區(qū)域的基因變異可能與冠心病有著密切相關(guān)性。APN 相關(guān)編碼基因單核苷酸多態(tài)性可影響血清脂聯(lián)素水平與功能，進(jìn)而影響脂聯(lián)素抗炎、抗動(dòng)脈粥樣硬化形成和胰島素抵抗等功能。目前已發(fā)現(xiàn)APN 基因常見的單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)有10 余種，結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，研究得比較多的是內(nèi)含子區(qū)(rs1501299)、外顯子區(qū)(rs2241766)、啟動(dòng)子區(qū)(rs266729)等位點(diǎn)。有研究表明rs1501299 與冠心病顯著相關(guān)，且rs1501299 的T 等位基因比G 等位基因攜帶者患冠心病的風(fēng)險(xiǎn)更高[7-9]。然而，另外一些相關(guān)研究分析并未發(fā)現(xiàn)rs1501299 與冠心病具有相關(guān)性[10-12]。研究發(fā)現(xiàn) rs2241766 多態(tài)性也與中國(guó)漢族人群的早發(fā)冠心病易感性相關(guān)[13]。zhang 等人的研究顯示，rs2241766的多態(tài)性突變可顯著增加發(fā)生心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)，特別是在隱性遺傳模式下，它的貢獻(xiàn)可能是相互獨(dú)立的[14]。相關(guān)Meta 分析表明，rs2241766 與冠心病易感性顯著相關(guān)[12,15]。同樣也有研究表明，未發(fā)現(xiàn)rs2241766 與冠心病存在相關(guān)性[10]。趙小蕾等人對(duì)“脂聯(lián)素基因多態(tài)性與冠心病的關(guān)聯(lián)研究”提示脂聯(lián)素基因rs266729 和rs16861205 位點(diǎn)與廣東漢族人群冠心病有關(guān)聯(lián)性[16]。一些研究發(fā)現(xiàn)rs266729 與脂聯(lián)素的濃度相關(guān)，而rs17300539 與脂聯(lián)素水平無關(guān)[17,18]。相關(guān)Meta 分析結(jié)果表明rs266729、rs1501299、rs2241766 和rs17300539 多態(tài)性與某些人群的冠心病易感性顯著相關(guān)[7,12,15]。rs3774261 多態(tài)性位于第2內(nèi)含子，包括 A 和 G 兩種等位基因，研究表明rs3774261 多態(tài)性G 等位基因與東北漢族人群患CHD 的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)[19]。然而，上述國(guó)內(nèi)外關(guān)于APN 基因的各種單核苷酸多態(tài)性與心血管疾病相關(guān)性研究的結(jié)論并一致，甚至SNPs 之間的存在一些矛盾的現(xiàn)象，考慮可能受參與對(duì)象的種族、研究設(shè)計(jì)、隊(duì)列大小、環(huán)境遺傳因素等影響。各APN 基因的單核苷酸多態(tài)性與冠心病的相關(guān)性還有待進(jìn)一步實(shí)施大量研究去證實(shí)。

4 脂聯(lián)素受體基因單核苷酸多態(tài)性與冠心病

對(duì)于脂聯(lián)素受體基因的單核苷酸多態(tài)性與冠心病易感性的研究，關(guān)注得比較多的是對(duì)AdipoR1 的研究。一項(xiàng)對(duì)AdipoR1的3 個(gè)SNPs 位 點(diǎn)(rs7539542-G，rs7514221-C 和rs3737884-G)研究發(fā)現(xiàn)，其SNPs 位點(diǎn)顯著增加了無糖尿病患者的冠心病患病風(fēng)險(xiǎn)[20]。rs7539542 位于 AdipoR1 基因的外顯子區(qū)域。有研究提示rs7539542 GG 基因型可能與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，該SNP 可能在AdipoR1 的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控中起重要作用[21]。Ignatios 等[22]通過橫斷面研究單核細(xì)胞表面 AdipoR1 的 mRNA 和蛋白質(zhì)表達(dá)水平、脂聯(lián)素水平與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化程度的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)冠心病多支病變較單支血管病變者有較高的 AdipoR1 mRNA 表達(dá)水平，這與以往關(guān)聯(lián)研究的結(jié)果不一致，推測(cè) AdipoR1 mRNA 和蛋白質(zhì)表達(dá)水平的增加可能用來對(duì)抗冠心病發(fā)生發(fā)展過程中過度的炎癥反應(yīng)和動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展，這或許可以提供一個(gè)潛在的藥物治療靶點(diǎn)，即可以通過分析 AdipoR1 可能的 SNPs 位點(diǎn)是如何影響并激活脂聯(lián)素受體來發(fā)揮其有益作用的，從而阻止冠心病患者動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展。盡管越來越多的與冠心病易感性相關(guān)的AdipoR1 基因多態(tài)性位點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)，但目前發(fā)現(xiàn)的這些多態(tài)性位點(diǎn)多位于基因內(nèi)含子區(qū)域或者非翻譯區(qū)，AdipoR1 基因功能區(qū)變異與冠心病易感性的關(guān)系以及 AdipoR1 基因在冠心病患者的表達(dá)水平高低尚待進(jìn)一步研究驗(yàn)證。

5 結(jié)語

目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于APN 的研究，基因啟動(dòng)子區(qū)域主要集中在位于5' 側(cè)翼區(qū)的-11391 G/A (rs17300539) 和-11377G/C (rs266729)，研究指出-11391G/A (rs17300539) 不同的等位基因可能與較高的脂聯(lián)素水平有關(guān)，而 - 11377G/C(rs266729)不同的等位基因可能與較低的APN 水平有關(guān)。外顯子與內(nèi)含子區(qū)域主要集中在外顯子2 SNP +45T/G (rs2241766) 和內(nèi)含子2 SNP+ 276G/T (rs1501299)，可能主要作用均是減少APN 的表達(dá)，在調(diào)節(jié)APN 的分泌方面也起到重要作用。根據(jù)以上分析表明，結(jié)合國(guó)內(nèi)外的研究提示在不同地區(qū)不同多態(tài)位點(diǎn)與冠心病的相關(guān)性研究結(jié)論并不一致。通過檢測(cè)血漿APN 水平，有利于評(píng)估冠心病患者的風(fēng)險(xiǎn)，有利于臨床醫(yī)生早期進(jìn)行合理的干預(yù)治療、改善預(yù)后。APN 水平降低使得其保護(hù)作用減弱，預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的作用減弱，推測(cè)提高APN 水平可能是防治CHD 的新方法，因此，為CHD 患者補(bǔ)充APN，為冠心病的治療提供了一種新的治療思路。冠心病組患者血清APN 水平顯著低于對(duì)照組，且病變血管支數(shù)越多、Gensini 評(píng)分越高，血清APN 水平越低；提示APN 水平越低，冠狀動(dòng)脈粥樣硬化程度越重，因此，臨床上可嘗試將APN 作為冠心病的診療靶點(diǎn)[23]?？傊枰l(fā)現(xiàn)更多與冠心病發(fā)病有關(guān)的疾病候選基因作為遺傳標(biāo)記，使其能夠盡早發(fā)現(xiàn)高危冠心病人群，早期篩查，為患者制定個(gè)體化臨床決策的選擇及疾病預(yù)后的評(píng)估、新的藥物治療靶點(diǎn)的研究提供參考價(jià)值。