薛佳婧,郭偉,趙兵兵,趙凌飛
白脂素(Asprosin)于2016 年,Romere 等[1]人在研究新生兒類早衰征(NPS)發(fā)病機制時被發(fā)現(xiàn),NPS 是一種罕見的遺傳性障礙,其特征是先天性、部分性脂肪營養(yǎng)不良,主要影響面部、四肢[2]。Asprosin 是profibrillin 蛋白被弗林蛋白酶(Furin)水解后,從其C 端釋放的一種裂解產(chǎn)物。Asprosin 被FBN1 的第65、66 號外顯子編碼[1,3]。FBN1 基因廣泛表達于哺乳動物的脂肪組織,尤其是白色脂肪組織[4]。該激素主要由白色脂肪組織分泌,故命名白脂素。最近的研究發(fā)現(xiàn),Asprosin 在代謝及代謝性疾病中扮演著重要且復(fù)雜的角色,日后有望成為此類疾病的治療靶點。
IDF 發(fā)布的最新糖尿病地圖顯示,每11 人中就有1 人患DM。我國作為糖尿病高發(fā)國家,發(fā)病率始終居高不下,且有愈演愈烈之勢。DM 給患者本人、家庭及社會均造成一筆巨大的經(jīng)濟支出。DM 主要分四大類,不管是國內(nèi)國外,占比最高的是2 型糖尿病。與1 型糖尿病不同,絕大多數(shù)T2DM 都伴有胰島素抵抗(insulin resistance,IR),往往表現(xiàn)為胰島素相對不足。既往研究表明,在IR 的人和小鼠體內(nèi),Asprosin 呈病理性升高。在白色和棕色脂肪組織,以及骨骼肌中,F(xiàn)bn1 mRNA 強烈上調(diào),而這三個器官通常與胰島素抵抗的發(fā)病有關(guān)。通過增加脂肪和骨骼肌中的Fbn1 mRNA來上調(diào)血漿Asprosin 的機制似乎是IR 的發(fā)病機制[1]。Naiemian 等[5]研究報道T2DM 病患體內(nèi)中Asprosin 濃度升高,另外,Asprosin 還與T2DM 患病者IR 相關(guān),與前人的研究結(jié)果相符[6-8]。Gozel 等[9]人的研究揭示T2DM 人群血清和唾液中Asprosin濃度明顯升高,提示其可能是T2DM 發(fā)生的重要危險因素,是預(yù)測DM 發(fā)展的重要標志。已有眾多研究表明Asprosin與T2DM發(fā)生關(guān)鍵密切,是T2DM 的獨立危險因素。但現(xiàn)階段國內(nèi)外研究大多是觀察性研究,Asprosin 究竟是DM 的保護性反饋機制還是代謝紊亂的結(jié)果,目前的研究尚不能確定升高的Asprosin 水平與DM 之間的因果關(guān)系,因此還需要進一步的研究。且關(guān)于Asprosin 與1 型糖尿病及繼發(fā)性糖尿病的關(guān)系,目前研究罕見,有待于進一步的試驗探討。
Asprosin 與糖尿病腎病(DKD)的危險因素密切相關(guān),包括高血糖、IR、炎癥。這暗示Asprosin可能與DKD 發(fā)生有關(guān)。一項研究表明[10],DM 組、DKD 組的患者Asprosin 含量均顯著高于糖耐量正常組,且以DKD 組最高。且T2DM 人群中血清Asprosin 水 平 與eGFR 負 相 關(guān),與UACR 正 相 關(guān)??v使在多變量調(diào)節(jié)后,循環(huán)中的Asprosin 水平仍與eGFR 和UACR 密切相關(guān),并顯著增加DKD 早期的ORs(OR=3.973,P=0.001)。綜上,T2DM 患者循環(huán)中Asprosin 水平升高,并與DKD 的早期發(fā)生有關(guān)。另一項研究[11]發(fā)現(xiàn):T2DM 大量蛋白尿組、微量白蛋白尿組的體內(nèi)Asprosin 水平較正常蛋白尿組明顯升高(P<0.001),且循環(huán)Asprosin 水平與UACR、肌酐、血尿素氮顯著正相關(guān),與eGFR 顯著負相關(guān),血清Asprosin 水平持續(xù)獨立地與T2DM 患者蛋白尿的發(fā)生相關(guān)。不可否認的是,目前的研究初步表明Asprosin 與DKD 發(fā)病相關(guān),但橫斷面研究具有致命的局限性,僅用于判斷相關(guān)性,尚不能說明Asprosin 與DKD 發(fā)病的因果關(guān)系。日后需要設(shè)計更大樣本量的前瞻性研究來解開目前的困惑。還需要設(shè)計動物實驗繼續(xù)探討,最好能抽取腎臟局部血液而不是循環(huán)血,來進一步明確白脂素與DKD 的關(guān)系。
糖尿病心肌病(DC)是T2DM 一種常見微血管病變并發(fā)癥,容易引發(fā)心力衰竭、心律失常,最終誘發(fā)死亡[12]。隨著DM 發(fā)病的不斷攀升,DC 的隊伍不斷壯大。令人惋惜的是,DC 已經(jīng)嚴重影響DM 患者生命質(zhì)量和預(yù)后,給患者本人及家庭,甚至整個家族都帶來無法承受的經(jīng)濟負擔和心理壓力。高糖和氧化應(yīng)激與DC 發(fā)病關(guān)系密切。Asprosin 可以升高血糖、降低體內(nèi)氧自由基水平[1,15]。這表明,Asprosin 與DC 的發(fā)病可能存在某種聯(lián)系。Asprosin可以抑制心肌缺血再灌注損傷、改善心功能[13]。高血糖能引起心肌細胞凋亡,導(dǎo)致DC[14]。Asprosin究竟是通過升高血糖加重DM 患者心肌細胞損傷,抑或是通過降低體內(nèi)氧自由基水平來抑制DM患者心肌細胞損傷?故此馮健等[15]采用白脂素對小鼠心肌細胞(MCMs)進行干預(yù),然后檢測血清Asprosin 水平、心肌細胞凋亡率及氧化應(yīng)激水平,發(fā)現(xiàn)Asprosin 對正常糖水平下的MCMs 凋亡沒有顯著影響。但是,能降低高糖水平誘導(dǎo)下的MCMs凋亡。為了探究Spartin 和Asprosin 對于高糖性心臟微血管內(nèi)皮細胞損傷的分子機理,陳莎等[16]以小鼠為試驗載體,采用控制變量法對其研究,并通過對小鼠心臟微血管內(nèi)皮細胞完整性的觀察,進行試驗追蹤。實驗結(jié)果表明,Asprosin 可通過上調(diào)spartin 表達途徑抑制CMECs 內(nèi)的氧化應(yīng)激反應(yīng),從而減輕糖尿病心臟微血管內(nèi)皮損傷。雖然以上研究結(jié)果提示,Asprosin 可能是DC 的一種保護機制,但具體機制尚未闡明,未來需要進一步探討白脂素究竟是怎樣降低高糖誘導(dǎo)下MCMs 凋亡的。心肌細胞上究竟是否存在與Asprosin 結(jié)合的受體,Asprosin 是否會通過升糖來損傷心肌細胞,這些問題目前的研究尚不能闡述清楚,希望以后涌現(xiàn)更多高質(zhì)量的研究來解開當下的疑惑。
患NAFLD 的病人常存在IR,且患DM 風險升高。最近的證據(jù)表明,由白色脂肪組織分泌的一種新激素Asprosin 與IR 發(fā)生相關(guān),但Asprosin 在NAFLD 中的作用尚不清楚。Ke F 等[17]在2020 年新發(fā)表的一項研究中,以43 例未經(jīng)治療的NAFLD患者和50 例性別和年齡匹配的健康人為受試對象,分別檢測上述93 人的血清Asprosin 和脂聯(lián)素(另一種新型脂肪因子)水平。還測定了與NAFLD 相關(guān)的其他代謝參數(shù)。結(jié)果:與健康對照組相比,NAFLD 組體內(nèi)Asprosin 水平增高,而脂聯(lián)素水平減低。Asprosin 與血小板計數(shù)(PLT)、空腹血糖(FBG)、甘油三酯(TG)、血白蛋白(ALB)、IR 呈正相關(guān),試驗組脂聯(lián)素與TG 負相關(guān)。多元Logistic 回歸分析后示:FBG、IR 與Asprosin 水平高低獨立相關(guān)。這與其2018 的研究結(jié)果類似。2018 年、2020 年的研究說明:血清中高Asprosin 和低脂聯(lián)素可能與NAFLD 病人IR 有關(guān),聯(lián)合應(yīng)用Asprosin 和脂聯(lián)素可作為NAFLD 診斷的新指標。但僅憑目前的觀察性研究還不能妄下結(jié)論,這些數(shù)據(jù)仍需在進一步大規(guī)模、精心設(shè)計的臨床研究中得到證實和推廣。至于白脂素是否與NAFLD有關(guān),是否存在因果關(guān)系,仍需進一步探討。
PCOS 是一種好發(fā)于生育期肥胖婦女的內(nèi)分泌障礙,主要特征為稀少排卵、IR、高雄激素,與婦科腫瘤,心血管疾病、DM 等關(guān)系密切[18],由于其與女性不孕息息相關(guān),故越來越受到人們的重視。IR 是本病發(fā)病的關(guān)鍵一環(huán),Asprosin 作為一種新型糖類脂肪因子,眾多研究表明其與IR 關(guān)系密切。既往研究表明Asprosin 可加重IR[19],提示其可能參與PCOS 的發(fā)生、發(fā)展,目前關(guān)于Asprosin與PCOS 的研究甚少。為了探究PCOS 婦女IR 和Asprosin 之間的關(guān)系,研究人員分別招募了78 個PCOS 婦女、78 個健康女性(年齡、BMI)與之匹配)。采用人用白脂素試劑盒檢測兩組人群體內(nèi)Asprosin 含量,結(jié)果顯示:與對照組相比,PCOS 婦女的循環(huán)Asprosin 水平升高,且與IR、BMI 呈正相關(guān)[19]。另外兩項研究[20,21]也得出類似結(jié)論。令人遺憾的是,據(jù)近期一項外文文獻報道,PCOS 婦女體內(nèi)的鳶尾素水平異常,而血漿Asprosin 水平與PCOS 患者的代謝表現(xiàn)之間沒有確切的聯(lián)系[22]。綜上所述,Asprosin 與PCOS 之間是否存在相關(guān)性,以及Asprosin 是否可以作為預(yù)測和診斷PCOS 的生物標志物還有待進一步研究。
NPS 患者由于體內(nèi)FBN1 基因的變異,故導(dǎo)致Asprosin 合成障礙。NPS 病人常伴發(fā)嚴重的動脈粥樣硬化,且NPS 患者常常死于冠心?。?3],這提示血清Asprosin 濃度的降低極有可能與冠動脈硬化發(fā)生有關(guān)。基于此,國內(nèi)學(xué)者徐佰達等[24]通過病例對照研究初步探討了白脂素與冠心病的關(guān)系,研究表明血清白脂素可能對冠心病有保護作用,但其具體分子機制仍不明確。但國外一項耗時5 年的研究[25]中,研究者通過對入組的擴張型心肌病患者(50 例)進行為期5 年的心血管不良事件的隨訪并通過構(gòu)建細胞模型,初步揭示了白脂素與擴心病的關(guān)系及白脂素作用于心肌細胞的分子機制。該研究發(fā)現(xiàn)與較高濃度的白脂素(≥210 ng/mL)患者相比,較低水平的患者(<210 ng/mL)與不良臨床結(jié)局風險增加相關(guān),并且研究者通過構(gòu)建心肌母細胞細胞模型,證明了Asprosin 可能通過增強線粒體呼吸和缺氧時的質(zhì)子泄漏,從而防止低氧誘導(dǎo)的心肌細胞死亡。還有研究[16]表明,Asprosin通過上調(diào)Spartin 信號通路來減弱小鼠CMECs 氧化應(yīng)激,增加心臟微血管內(nèi)皮的完整性。當然,這些機制都屬于初步研究,至于是否同樣適用于冠心病,目前尚不能完全肯定。但可以肯定的是,這些機制與冠心病肯定是密切相關(guān)的。由于研究樣本的數(shù)量較少、試驗方法的局限、統(tǒng)計誤差的不可避免,均導(dǎo)致最后的試驗數(shù)據(jù)的準確性難以把控。因此,日后應(yīng)增加樣本量,改進試驗方法,減少統(tǒng)計學(xué)誤差,增加在體動物實驗或者人群的前瞻性研究,深入探討白脂素與冠心病等心血管疾病的關(guān)系,并加大對分子機制的研究。
綜上所述,Asprosin 在DM、PCOS、NAFLD、心血管疾病中是一種新的分子,具有廣闊的研究前景。代謝性紊亂患者Asprosin 濃度與健康人群存在不同程度的差異,究竟這些差異能否影響疾病轉(zhuǎn)歸仍未明了。但當下研究無不昭示著:Asprosin在上述疾病的發(fā)生發(fā)展中充當重要角色,日后有望成為這些疾病的治療靶點。鑒于Asprosin 是在2016 年才被發(fā)現(xiàn)的,研究尚淺,仍然有許多問題需要解決。Asprosin 和PCOS 的關(guān)系、Asprosin 與本文列舉的幾種疾病的因果關(guān)系都尚待明晰。其參與疾病發(fā)生的確切受體和機制、具體作用的組織和器官仍未可知?這些都是當前困擾國內(nèi)外研究者的問題。總之,Asprosin 在臨床診療當中可能具有極高的可應(yīng)用性,且占據(jù)重要地位作用,但就目前研究現(xiàn)狀而言其距離臨床應(yīng)用仍有較大差距。