ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)子A1（ABCA1）對(duì)炎癥因子的調(diào)節(jié)機(jī)制及其臨床意義.pdf

1、【研究背景】 關(guān)于動(dòng)脈粥樣硬化(atllerosclerosis，AS)的研究已有超過(guò)100年的歷史，早在1914年Antischkow首次提出膽固醇和富含膽固醇的泡沫細(xì)胞與AS的發(fā)生有關(guān)，目前AS是導(dǎo)致心肌梗死和腦梗死的主要病因，在有些國(guó)家和地區(qū)，由冠狀動(dòng)脈粥樣硬化引起的心臟病已成為首位的死亡原因，冠心病(CAD)等心血管疾病嚴(yán)重危害人類健康，而AS是其主要病理基礎(chǔ)，已有許多證據(jù)支持AS是一種炎癥性疾病，氧化低密度脂蛋白(Ox

2、-LDL)可引起血管巨噬細(xì)胞炎癥反應(yīng)增強(qiáng)，導(dǎo)致AS。 現(xiàn)在認(rèn)為在AS的起始階段，Ox-LDL的細(xì)胞毒性和自由基的作用可損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞功能，促使其分泌細(xì)胞粘附分子和化學(xué)趨向因子。血管內(nèi)皮細(xì)胞分泌的細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)可介導(dǎo)血液中的單核細(xì)胞黏附到激活的血管內(nèi)皮細(xì)胞，損傷的血管內(nèi)皮細(xì)胞還可分泌單核細(xì)胞趨向蛋白-1(MCP-1)，促使黏附的單核細(xì)胞進(jìn)入血管壁并分化為巨噬細(xì)胞并分泌炎性細(xì)胞因子，包括白介素-1β(IL-1β

3、)、ICAM-1、MCP-1等，增加炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，引起脂質(zhì)在血管壁沉著，形成泡沫細(xì)胞及AS斑塊，造成AS。流行病學(xué)和臨床研究表明，血漿中低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平與冠心病的發(fā)生率水平呈正相關(guān)，而一級(jí)預(yù)防資料也顯示，LDL-C下降1％，患冠心病的危險(xiǎn)性降低2％。 他汀降脂藥的應(yīng)用使我們有了降低LDL-C的有效方法，但目前的降脂治療只能減少1/3的心臟事件，如何進(jìn)一步降低冠心病的發(fā)生及心臟事件?美國(guó)Framingham H

4、eart Study等研究顯示：高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平與冠心病的發(fā)生率呈負(fù)相關(guān)，因此如何升高HDL-C的已成為人們關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。HDL具有多種抗AS功能，包括對(duì)低密度脂蛋白(LDL)氧化的抑制、改善內(nèi)皮細(xì)胞功能失調(diào)、抗炎、抗血栓及促纖溶等，但是HDL主要通過(guò)參與體內(nèi)逆膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)(RCT)行使其抗AS功能，RCT指的是將外周組織(包括動(dòng)脈壁)游離膽固醇通過(guò)血漿脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟，并通過(guò)肝臟排泄的過(guò)程，它包括兩個(gè)過(guò)程：(1)清

5、除外周細(xì)胞中游離膽固醇；(2)將HDL中的游離膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟。 ABCAl(ATP-Binding Cassette TransporterA1)是新近確定的HDL受體，1999年發(fā)現(xiàn)ABCA1基因是主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞內(nèi)膽固醇至細(xì)胞外的基因。正常外周細(xì)胞膜上的ABCA1轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞內(nèi)的游離膽固醇、磷脂至細(xì)胞外并與apo A-Ⅰ結(jié)合，形成扁平HDL，后者再接受游離膽固醇和磷脂形成成熟HDL，由此啟動(dòng)RCT過(guò)程。 人ABCA1完整基

6、因的長(zhǎng)度為149kb，含有50個(gè)外顯子，cDNA包含6783個(gè)堿基。它可編碼一個(gè)估計(jì)分子量為254 kDa的有2261個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)具有下列特征：有兩個(gè)保守的WalkerA和B核苷酸結(jié)合區(qū)及兩個(gè)跨膜區(qū)。每一個(gè)跨膜區(qū)包括6個(gè)跨膜螺旋，ABCA1的特殊性是由跨膜區(qū)所決定的，而轉(zhuǎn)運(yùn)活性所需要的能量是由核苷酸結(jié)合區(qū)的ATP釋放所提供的。人ABCA1 mRNA在胎盤、肝臟、肺、腎上腺及胎兒組織中有最高的表達(dá)，在腎臟、胰腺、腦垂體、乳腺

7、及骨髓中表達(dá)量最低。細(xì)胞學(xué)研究證明外周細(xì)胞，包括血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞等均存在ABCA1。 ABCA1基因功能的確定起始于Tangier病的研究，Tangier病為一種罕見(jiàn)的常染色體顯性遺傳性疾病，可表現(xiàn)為腫大的金黃色扁桃體、肝脾腫大、血漿HDL-C及載脂蛋白A-Ⅰ(apoA-Ⅰ)極度減少等變化。Tangier病人由于ABCAl功能缺陷，不能轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞內(nèi)游離膽固醇至細(xì)胞外與apoA-Ⅰ結(jié)合形成扁平的HDL，游

8、離的apo A-Ⅰ很快從血漿中清除，使血漿中apo A-Ⅰ和HDL明顯減少，Tangier病人存在明顯的逆膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)障礙及低HDL-C血癥。 現(xiàn)已知多個(gè)因素可以調(diào)節(jié)ABCA1的活性，ABCA1屬環(huán)磷酸腺苷(cAMP)誘導(dǎo)的載脂蛋白受體基因，cAMP及其類似物8-溴-cAMP(8-Br-cAMP)可平行增加其：mRNA、蛋白質(zhì)表達(dá)及膽固醇外流率。膽固醇、乙酰化低密度脂蛋白(Ac-LDL)、Ox-LDL可增加ABCA1 mRNA及其

9、蛋白質(zhì)的表達(dá)，而HDL、apoA-Ⅰ則可抑制ABCA1 mRNA及蛋白質(zhì)的表達(dá)。膽固醇和cAMP對(duì)ABCA1的誘導(dǎo)具有單獨(dú)與協(xié)同作用的機(jī)制。 在正常細(xì)胞，ABCA1是載脂蛋白介導(dǎo)的脂質(zhì)逆轉(zhuǎn)運(yùn)通路中的限速蛋白質(zhì)，它不僅影響血漿HDL-C水平及逆膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)，還與AS有密切關(guān)系，利用原位雜交方法觀察正常人、AS病人的動(dòng)脈組織，發(fā)現(xiàn)AS區(qū)域ABCA1基因表達(dá)上調(diào)。巨噬細(xì)胞來(lái)源的泡沫細(xì)胞中，ABCA1 mRNA是正常巨噬細(xì)胞的三倍。還有研

10、究表明ABCA1在巨噬細(xì)胞清除過(guò)多的膽固醇，阻止AS2生展方面發(fā)揮作用。但也有一些資料顯示ABCA1可增加單核/巨噬細(xì)胞中自介素-1β、氧自由基的表達(dá)，其臨床意義未明。 目前，已公認(rèn)ABCA1是影響HDL-C水平及逆膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)的重要基因，但ABCA1在AS發(fā)生中的作用及其機(jī)制仍未完全明確，本研究擬從細(xì)胞水平及人體水討ABCA1對(duì)炎癥因子的調(diào)節(jié)在AS發(fā)生ABCAl對(duì)Ox-LDL、8-Br-cAMP誘導(dǎo)的THP-1巨噬細(xì)胞中炎癥因子

11、mRNA、蛋白質(zhì)表達(dá)的影響及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，并應(yīng)用電鏡觀察有無(wú)病理意義的組織學(xué)變化；人生水平研究包括ABCA1基因多態(tài)性對(duì)炎癥因子的影響，ABCA1對(duì)冠心病患者血漿HDL-C及炎癥因子表達(dá)的影響及其相互關(guān)系。通過(guò)研究明確ABCAl對(duì)炎癥因子的調(diào)節(jié)機(jī)制及臨床意義。 【結(jié)論】 1．ABCA1可增加TFHP-1人巨噬細(xì)胞中Ox-LDL誘導(dǎo)的炎癥因子(IL-1β、ICAM-1、MCP-1)的表達(dá)，并引起巨噬細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷。

12、2．ABCA1可增加THP-1人巨噬細(xì)胞中8-Br-cAMP誘導(dǎo)的炎癥因子(IL-1β、ICAM-1、MCP-1)的表達(dá)，但Ox-LDL不同，8-Br-cAMP不引起巨噬細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷。 3．THP-1人巨噬細(xì)胞中ABCA1可能通過(guò)p38-ABCAl-IL-1β通路引起Ox-LDL/8-Br-cAMP誘導(dǎo)的ICA-M-1、MCP-1表達(dá)增加。 4．ABCAl R1587K及M883I多態(tài)性不影響炎癥因子(IL-1β、ICA