南禧辰，惠玙菲，裴靜怡，張婷，胡亮亮，楊陽

（西安醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院 藥物研究所，陜西西安 710021）

晚期糖化終末產(chǎn)物（Advanced Glycation End Products，AGEs）是一類異質(zhì)性的非酶糖基化產(chǎn)物。經(jīng)典的AGEs形成途徑是由還原糖的羰基和蛋白質(zhì)、肽、核酸、脂類的氨基之間的親核加成，形成不穩(wěn)定的Schiff’s堿，然后重新排列形成相對穩(wěn)定的Amadori產(chǎn)物。Amadori產(chǎn)物非常容易氧化（糖化氧化）和非氧化降解、裂解和共價(jià)結(jié)合，從而產(chǎn)生反應(yīng)性二羰基化合物，它們比糖對生物分子（主要是蛋白質(zhì)）的破壞性更大，最終產(chǎn)生的交聯(lián)聚合物稱為AGEs[1]。

1 AGEs相關(guān)指標(biāo)在心血管疾病中的病理意義

AGEs可通過細(xì)胞外基質(zhì)蛋白（彈性蛋白和膠原蛋白）的交聯(lián)引起血管功能障礙，產(chǎn)生血管硬化、心臟纖維化和舒張功能障礙。其他蛋白質(zhì)，如低密度脂蛋白（LDL），也容易被AGEs修飾形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)：單核細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞攝取糖化的LDL，刺激泡沫細(xì)胞的形成，從而誘發(fā)動脈粥樣硬化。此外，AGEs通過降低一氧化氮（NO）的生物利用能力和抑制內(nèi)皮細(xì)胞NO合酶（即抑制抗氧化防御）來促進(jìn)血管功能障礙[2,3]。

糖化反應(yīng)的一個重要步驟是在糖基化的所有階段和途徑中生成反應(yīng)性中間產(chǎn)物——二羰基化合物。MGO、乙二醛（GO）和3-脫氧葡萄糖酮（3-DG）已被確定為主要的二羰基化合物，這些AGEs前體與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA之間的反應(yīng)會產(chǎn)生AGEs。其中，MGO是研究最為廣泛的二羰基化合物，它可能通過多種機(jī)制導(dǎo)致糖尿病心血管疾病，如在動脈粥樣硬化斑塊中，MGO誘導(dǎo)壞死核心的生長，使斑塊易于破裂[4]。

晚期糖化終末產(chǎn)物受體（Receptor for Advanced Glycation End Products，RAGE ）是免疫球蛋白超家族的跨膜受體，在多種細(xì)胞中表達(dá)（包括內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞），有3種亞型（全長RAGE、N端-截短RAGE和C端-截短RAGE）。RAGE是一種多配體受體，與多種配體相互作用，包括AGEs、S100鈣結(jié)合蛋白家族、高遷移率族框1蛋白（High Mobility Group Box-1 protein，HMGB1）、β淀粉樣肽和β2整合素。RAGE與其配體的結(jié)合可通過激活核因子κB、釋放細(xì)胞因子、表達(dá)黏附分子和生成活性氧來放大炎癥反應(yīng)和組織損傷，是導(dǎo)致心血管疾病等慢性疾病的發(fā)病機(jī)制之一[5]。

（1）C端-截短RAGE是一種可溶性片段，被稱為晚期糖化終末產(chǎn)物的人類可溶性受體（soluble RAGE，sRAGE），sRAGE主要是由膜結(jié)合RAGE的蛋白水解（裂解）形成的。由于與AGEs結(jié)合的能力以及細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的缺乏，sRAGE可以阻止全長RAGE的激活，并減少炎癥損傷。研究表明，AGEs與糖尿病發(fā)病率和流行率以及心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)因素呈正相關(guān)。然而，sRAGE與糖尿病和心血管風(fēng)險(xiǎn)因素的關(guān)聯(lián)方向因人群類型而異，在有糖尿病病史的患者群體中，sRAGE與不良后果呈正相關(guān)[6]。（2）由RAGE基因選擇性剪接產(chǎn)生的分泌型、非膜結(jié)合型受體形成的RAGE被稱為內(nèi)源性分泌型RAGE（endogenous secretory RAGE，esRAGE）。esRAGE可能有助于去除或中和循環(huán)配體，因此通過與細(xì)胞表面RAGE競爭配體結(jié)合而起到誘餌的作用。

2 心血管病患中AGEs相關(guān)指標(biāo)的臨床檢測及意義

2.1 糖尿病合并心血管疾病

MGO是一種活性二羰基化合物，在糖尿病心血管疾病中具有潛在的關(guān)鍵作用。研究表明，MGO是2型糖尿病患者內(nèi)膜中層厚度（Intima-Media Thickness，IMT）增厚、脈搏波速度（Pulse Wave Velocity，PWV）升高和收縮壓（Systolic Blood Pressure，SBP）升高的預(yù)測因子[7]。血漿MGO和GO水平與2型糖尿病患者的心血管死亡率相關(guān)。因此，影響二羰基化合物水平可能是降低2型糖尿病患者心血管疾病（Cardiovascular Disease，CVD）的方法[8]。類似的，血漿MGO水平與1型糖尿病患者的心血管事件也有關(guān)。MGO至少可以部分解釋1型糖尿病患者CVD風(fēng)險(xiǎn)增加的原因[9]。另外，在1型和2型糖尿病受試者中，隨著血清sRAGE水平的增加，CVD事件的風(fēng)險(xiǎn)越來越高[10]。sRAGE相關(guān)的腎功能不全可能部分解釋了這種關(guān)聯(lián)[11]。而前驅(qū)糖尿病受試者表現(xiàn)出顯著降低的esRAGE水平和升高的炎癥標(biāo)志物水平，這些改變與心血管疾病的早期標(biāo)志物有關(guān)[12]。

YANG等[13]的研究表明，高血壓患者的組織AGEs水平高于健康人，在合并糖尿病和冠心病的高血壓患者中更為顯著。組織AGEs水平與動脈彈性異常相關(guān)，組織AGEs可能對評估血管風(fēng)險(xiǎn)有重要作用。

心血管自主神經(jīng)病變和糖尿病周圍神經(jīng)病變是常見的糖尿病并發(fā)癥和心血管疾病的獨(dú)立預(yù)測因素。HANSEN等[14]調(diào)查了血清MGO和糖尿病周圍神經(jīng)病變與心血管自主神經(jīng)病變之間的橫斷面關(guān)聯(lián)，結(jié)果表明，在治療良好的短期糖尿病患者中未觀察到MGO與心血管自主神經(jīng)反射試驗(yàn)或糖尿病周圍神經(jīng)病變或疼痛性糖尿病神經(jīng)病變之間存在關(guān)聯(lián)，但觀察到MGO與幾個心率變異性指數(shù)之間存在正相關(guān)性。

據(jù)研究，與正常糖耐量人群相比，前驅(qū)糖尿病患者的心臟自主神經(jīng)功能顯著下降。esRAGE濃度似乎與自主神經(jīng)張力呈負(fù)相關(guān)，可能是一個負(fù)反饋回路，以對抗糖基化的破壞性影響[15]。

在患有潛在糖尿病的血液透析（Hemodialysis，HD）患者中，血清中AGEs顯著升高，同時(shí)sRAGE水平增加，這些都與HD患者的心血管疾病（獨(dú)立預(yù)測因子）和心血管危險(xiǎn)因素（高膽固醇血癥）顯著相關(guān)。這突出了AGEs和sRAGE在HD患者中的預(yù)后作用，可用于預(yù)測CVD的風(fēng)險(xiǎn)[16]。此外，AGEs和二羰基化合物與內(nèi)皮功能障礙（Endothelial Dysfunction，ED）和低度炎癥（Low-Grade Inflammation，LGI）的關(guān)聯(lián)可能是終末期腎?。‥nd-Stage Renal Disease，ESRD）患者CVD風(fēng)險(xiǎn)增加的一種機(jī)制[17]。腎移植（Renal Transplantation，RT）患者的AGEs水平升高，并與CVD風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。在成功的RT后，也可以通過皮膚自體熒光（Skin Autofluorescence，SAF）測量AGEs，從而反映這些患者的高心血管風(fēng)險(xiǎn)負(fù)擔(dān)[18]。

2.2 非糖尿病合并心血管疾病

2.2.1 肺動脈高壓

肺動脈高壓（Pulmonary Hypertension，PAH）是一種進(jìn)展性疾病，目前對該疾病的早期診斷、監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)分層等手段尚不完善。RAGE在缺氧和血管損傷時(shí)被激活，并與PAH中的炎癥、細(xì)胞增殖和遷移有關(guān)。研究顯示，肺動脈高壓患者（包括肺動脈高壓組和慢性血栓栓塞性肺動脈高壓組）的血漿sRAGE水平顯著高于對照組，肺動脈壓與血漿sRAGE水平之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著正相關(guān)；在慢性血栓栓塞性肺動脈高壓患者中，球囊肺血管成形術(shù)后sRAGE水平降低[19]。另一項(xiàng)類似的研究表明，特發(fā)性肺動脈高壓患者的血清sRAGE顯著高于慢性血栓栓塞性肺動脈高壓患者（P=0.042），而主動脈瓣狹窄患者的血清sRAGE顯著低于對照組（P=0.001），但三組患者手術(shù)治療前后sRAGE血清濃度無顯著差異[20]。

綜上，血漿sRAGE水平可能是反映PAH患者病理狀況的一個新指標(biāo)。支持以上結(jié)論的還有DIEKMANN等[21]的研究，他們將sRAGE鑒定為成人PAH中的敏感生物標(biāo)志物，其診斷準(zhǔn)確性與已建立的心力衰竭生物標(biāo)志物NTproBNP相當(dāng)，并且在區(qū)分輕度PAH和對照方面表現(xiàn)出更好的性能；相比之下，血漿sRAGE在兒科PAH中沒有特別升高。

2.2.2 冠狀動脈疾病

RAGE在冠狀動脈疾?。–oronary Artery Disease，CAD）發(fā)展中的作用已得到較深入的研究。為了確定sRAGE和S100鈣結(jié)合蛋白A12（S100 Calcium Binding Protein A12，S100A12）在不同嚴(yán)重程度CAD受試者中的表達(dá)及其關(guān)系，采用ELISA法測定正常冠狀動脈（對照組）、非阻塞性冠狀動脈粥樣硬化（所有冠狀動脈狹窄＜50%，NOCA組）、穩(wěn)定型心絞痛（SAP組）和急性冠狀動脈綜合征（ACS組）血漿sRAGE和S100A12水平。結(jié)果提示，ACS組患者血漿sRAGE和S100A12水平升高，sRAGE濃度升高可能與CAD的嚴(yán)重程度和炎癥過程獨(dú)立相關(guān)，sRAGE聯(lián)合S100A12可作為嚴(yán)重冠心病的預(yù)測指標(biāo)[22]。但另一項(xiàng)研究卻發(fā)現(xiàn)AGE-RAGE變量均不是ACS的預(yù)測因子，而esRAGE對心力衰竭（Heart Failure，HF）患者的心臟死亡或非致命性心血管事件顯示出獨(dú)立的預(yù)后價(jià)值[23]。

相關(guān)研究還表明，血漿中低水平的sRAGE與非糖尿病男性的CAD存在獨(dú)立相關(guān)[24]，低sRAGE水平與非糖尿病絕經(jīng)后婦女的CAD獨(dú)立相關(guān)[25]。CAD的多變量優(yōu)勢比顯示，sRAGE濃度低于225 pg/mL（最低四分位）的受試者的CAD患病率增加了6倍，且與其他風(fēng)險(xiǎn)因素?zé)o關(guān)。因此，將sRAGE與其他風(fēng)險(xiǎn)因素一起納入考慮可以改善絕經(jīng)后婦女CAD的風(fēng)險(xiǎn)評估準(zhǔn)確度。

與年齡匹配的健康對照組相比，早發(fā)冠心病患者的后代sRAGE水平顯著降低，表明應(yīng)激源和防御機(jī)制之間的氧化平衡發(fā)生了改變，這可能會導(dǎo)致未來更高的心血管風(fēng)險(xiǎn)，表明sRAGE的測量可能是心血管風(fēng)險(xiǎn)更精確分層的一個有價(jià)值的預(yù)測指標(biāo)[26]。

2.2.3 動脈粥樣硬化

MORIYA等[27]證明了sRAGE和esRAGE與早期動脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素有關(guān)，它們的水平與代謝成分和炎癥的水平相關(guān)。有趣的是，低sRAGE和esRAGE水平與高的最大頸總動脈內(nèi)膜中層厚度（IMT Cmax）值相關(guān)，但只有低sRAGE水平與頸動脈斑塊鈣化相關(guān)。因此，sRAGE和esRAGE可能反映了動脈粥樣硬化早期的不同方面。AGEs是加速血管并發(fā)癥的已知因素，在排除糖尿病或慢性腎病患者的絕經(jīng)后婦女中，血清戊糖苷或N-ε-羧甲基賴氨酸（N-ε-Carboxyethyl-Lysine，CML）與血管事件史存在顯著相關(guān)性，表明血清CML可能在血管事件中發(fā)揮作用[28]。

2.2.4 心房顫動

心房顫動（Atrial Fibrillation，AF），簡稱房顫，是最常見的持續(xù)性心律失常，發(fā)病率約1%，其患病率隨年齡增長而增加，參與心房重構(gòu)的精確分子機(jī)制尚不完全清楚。據(jù)LANCEFIELD等[29]報(bào)道，高加索人房顫患者的sRAGE水平升高，與陣發(fā)性房顫相比，患有持續(xù)性房顫的白種人的sRAGE和esRAGE水平顯著升高。而對中國患者的研究表明，較低的esRAGE與房顫相關(guān)，與陣發(fā)性房顫相比，持續(xù)性房顫患者的esRAGE水平較低。因此，現(xiàn)在有必要在更大的人群中進(jìn)行進(jìn)一步的臨床研究，以確定sRAGE水平在預(yù)測房顫自然史中的潛在價(jià)值。

2.2.5 先兆子癇

正常妊娠第1和第3孕周時(shí)，母體esRAGE濃度和esRAGE/sRAGE值隨孕齡增加而逐漸降低，而先兆子癇患者顯著高于健康孕婦對照組，提示血清esRAGE濃度和esRAGE/sRAGE值可能與子癇前期有關(guān)[30]。

3 結(jié)語

綜上所述，測定AGEs、RAGE、sRAGE、MGO的組織水平可能是確定心血管風(fēng)險(xiǎn)和分層的有價(jià)值的預(yù)測指標(biāo)。由于這些指標(biāo)是以血漿或體表非入侵方式收集，與介入、影像學(xué)等診斷技術(shù)相比，滿足了心血管疾病患者早期檢測的需求，并適合長期臨床管理。目前需要更大規(guī)模的前瞻性研究來評估晚期糖化指標(biāo)和心血管疾病之間的因果關(guān)系，并在不同的臨床環(huán)境中區(qū)分其個體病理生理意義。