來自中山大學公共衛生學院,附屬第一醫院等處的研究人員發表了題為“Retinol Binding Protein-Dependent Cholesterol Uptake Regulates Macrophage Foam Cell Formation and Promotes Atherosclerosis”的文章,揭示了RBP4的促動脈粥樣硬化作用,同時也指出了這一關鍵因子對除糖尿病以外更多疾病的影響。
這一研究成果公布在心血管領域頂級期刊 《Circulation》(IF19.309)上,文章的通訊作者是中山大學公共衛生學院夏敏教授,夏教授長期從事營養膳食預防動脈粥樣硬化(Atherosclerosis, AS)性心血管疾病的基礎研究,以糖脂代謝紊亂損傷血管內皮為切入點,圍繞AS發病的營養代謝機制等方面展開了多項研究,也取得了不少重要的成果。
視黃醇結合蛋白(Rgtinol-BindingProteim,RBP)是血液中維生素A(又稱視黃醇Retinol)的轉運蛋白,其中RBP4是一種新的脂肪因子,主要由肝臟和脂肪組織分泌,在循環中負責運送視黃醇(維生素A)至靶組織,越來越多的研究表明RBP4參與了胰島素抵抗,2型糖尿病,以及血管并發癥的發生,并且RBP4表達水平增高也與心血管疾病風險增加密切相關,然而關于RBP4在動脈粥樣硬化疾病中的精確作用,以及其作用機制,至今仍是不解之謎。
動脈粥樣硬化是冠心病及缺血性腦血管病發生的主要原因。隨著人們生活方式的改變,尤其是高脂飲食,動脈粥樣硬化的發病率顯著上升,由此而導致的死亡率也逐年增加。這種疾病的一大特征在于巨噬細胞泡沫化,形成巨噬細胞來源的泡沫細胞,氧化低密度脂蛋白(oxLDL)增加,同時膽固醇流出量減少,從而導致酯化膽固醇在巨噬細胞細胞質中沉積。在巨噬細胞中,oxLDL可以通過幾種清道夫受體(Scavenger receptors)吸收,比如A類SR(SR-AI,SR-AII,SR-AIII)和B類SR(SR-BI,SR-BII,CD36),這些都是重要的模式識別受體,在這里SR-A和CD36起主要的作用。之后oxLDL來源的膽固醇通過SRs進入巨噬細胞,并通過乙酰輔酶A:cholesterol acyltransferase-1酯化,作為脂滴儲存下來。如果脂質積累過多,巨噬細胞也能通過ABC轉運蛋白ABCA1和ABCG1,促進脂質流出。如果這些步驟中任何有一個出現問題,巨噬細胞中的脂質平衡就會發生紊亂,最終就有可能導致動脈粥樣硬化的發生。
為了闡明RBP4在動脈粥樣硬化中所起的作用,揭示其作用機制,夏敏教授研究組進行了多方面的嘗試,他們首先在一個包括華南地區1683位參與者的前瞻性群組研究中分析了血清中RBP4水平與心血管事件發生率之間的關聯,結果指出血清RBP4的表達水平可以作為心血管事件(經傳統風險因子調整后)的獨立預測因子。
但這不足以說明問題,為此接下來,研究人員設計了新的小鼠模型,通過賽業生物獲得了人源RBP4表達轉基因小鼠(RBP4-Tg),分析了RBP4的增多和缺失對巨噬細胞泡沫細胞形成過程,以及動脈粥樣硬化的影響。研究人員指出RBP4定位在富含巨噬細胞泡沫細胞的區域,如果加入外源的重組RBP4,或者令RBP4基因過表達,那么就能促進巨噬細胞來源的泡沫細胞形成,這個過程是通過清道夫受體CD36介導的膽固醇吸收激活實現的。而且通過這一轉基因模型,研究人員還發現RBP4能利用JNK途徑,以及STAT1,增加CD36的表達,同時RBP4也改變了酪氨酸激酶c-Src的膜分布,令后者被分配到了脂質膜亞結構域上。此后研究人員也通過細胞系等分析了RBP4在泡沫細胞形成過程中的作用。
這些研究都揭示了RBP4的促動脈粥樣硬化作用:RBP4通過誘導巨噬細胞來源的泡沫細胞形成促進動脈粥樣硬化,這有助于擴展目前我們對這一分子的認識——它的作用不僅僅是作為糖尿病的標識。