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論中藥調(diào)控肝低密度脂蛋白受體基因表達(dá)的研究進(jìn)展
論文關(guān)鍵詞：；肝臟低密度脂蛋白受體；基因表達(dá)；綜述
論文摘要：在梳理近年國內(nèi)外降脂中藥研宛成果的基礎(chǔ)上，分別從降脂中藥體外篩選模型、有效單體、復(fù)方爭單味降脂中藥以及降脂中成藥等幾個(gè)方面詳細(xì)闡述降脂中藥調(diào)控肝LDL－R基因表達(dá)的研究現(xiàn)狀，使中藥的作用靶點(diǎn)、作用環(huán)節(jié)及作用機(jī)理更加清楚，促進(jìn)中藥新藥研究及療效的提高和藥理論的創(chuàng)新。
近年來，隨著分子生物學(xué)、藥的發(fā)展，從分子、基因水平闡明中草藥調(diào)脂機(jī)制，已成為中外醫(yī)家研究的重點(diǎn)。針對脂質(zhì)代謝關(guān)鍵環(huán)節(jié)——肝低密度脂蛋白受體(Lowdensity lipopmtein－receptor LDL－R)基因?yàn)榍腥朦c(diǎn)，以中藥單體、單味中藥、復(fù)方湯劑通過提高肝LDL－R基因表達(dá)治療脂質(zhì)代謝紊亂取得較大進(jìn)展，現(xiàn)僅就國內(nèi)外相關(guān)研究綜述如下。
1 肝LDL－R對脂質(zhì)代謝的調(diào)控機(jī)制
LDL－R于1973年由美國Goidstein和Brown博士發(fā)現(xiàn)，LDL－R基因位于人類第19號染色體短臂末端(p13.1－p13.3)，全長45kb，是編碼860個(gè)氨基酸的受體前體蛋白，由18個(gè)外顯子和17個(gè)內(nèi)含子組成。LDL－R具有兩種功能：為細(xì)胞提供膽固醇和從血液中除去富含膽固醇的脂蛋白顆粒以防止脂質(zhì)在血液循環(huán)中積聚。在分子水平對LDL－R基因表達(dá)和轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控主要有3個(gè)機(jī)制：轉(zhuǎn)錄水平LDL－R基因啟動子的激活和抑制、固醇類分子的負(fù)反饋抑制以及轉(zhuǎn)錄后mRNA分子穩(wěn)定性的提高與降低。當(dāng)細(xì)胞處于高膽固醇負(fù)荷時(shí)，可下行抑制LDL－R基因的轉(zhuǎn)錄，使其表達(dá)下降，LDL－R數(shù)目減少，反之亦然。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)這一機(jī)制與LOL－R基因啟動子5－區(qū)域存在的固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白的合成及其與LDL－R基因啟動子固醇調(diào)節(jié)元件(SRE－1)的結(jié)合有關(guān)。當(dāng)細(xì)胞固醇缺乏時(shí)，SRE－I作為一個(gè)條件性增強(qiáng)子促進(jìn)LDL-B基因表達(dá)。相反則抑制LDL－R基因表達(dá)，這一精巧的固醇反饋抑制性調(diào)控機(jī)制，使細(xì)胞能夠保持膽固醇的精巧平衡，又保證細(xì)胞有足夠膽固醇的可利用，又不致堆積過多造成危害。
膽固醇經(jīng)LDL－R受體途徑輸入細(xì)胞的量取決于低密度脂蛋白(LOW density lipoprotein LDL)占據(jù)受體的數(shù)目，而細(xì)胞表面受體的數(shù)目則隨細(xì)胞對膽固醇的需求和細(xì)胞活動的微而變動。長期的高脂肪和高膽固醇飲食會引起總膽固醇(Total cholesterol TC)和低密度脂蛋白膽固醇(Low density lipoprotein－cholesterol LDL－C)升高。減弱肝細(xì)胞膜流動性，影響脂蛋白受體活性，干擾LDL與肝細(xì)胞膜上LDL－R的結(jié)合，致細(xì)胞內(nèi)TC增多，LDL－R合成減少，肝細(xì)胞攝取、轉(zhuǎn)變及排泄LDL－C減少，致使血中TC、TG水平升高，尤其是LDL水平升高，增加高脂血癥、脂肪肝的危險(xiǎn)性。
2 中藥復(fù)方湯劑對肝LDL－R基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的研究
中藥復(fù)方湯劑主要通過多部位、多靶點(diǎn)增強(qiáng)肝臟LDL－R基因表達(dá)，促進(jìn)LDL－R蛋白合成，增加肝細(xì)胞表面的LDL－R受體數(shù)量與活性，綜合調(diào)節(jié)和糾正脂質(zhì)代謝。金華等，應(yīng)用調(diào)肝導(dǎo)濁中藥觀察體外培養(yǎng)肝細(xì)胞膜LDL－R－mRNA表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞膜LDL受體增加，不僅超過未用藥的高脂血清培養(yǎng)組，而且高于正常組，提示調(diào)肝導(dǎo)濁中藥可直接作用于肝細(xì)胞LDL受體基因或影響基因某個(gè)環(huán)節(jié)而使轉(zhuǎn)錄增加，提高肝細(xì)胞LDL受體的活性而降血脂；韓峰等，采用百草降脂靈研究動脈粥樣硬化兔模型LDL－R－mRNA的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)百草降脂靈可以直接激活LDL－R基因的表達(dá)；李文彪等，研究發(fā)現(xiàn)大鼠高脂飲食后肝細(xì)胞LDL－R基因表達(dá)水平普遍下降，肝細(xì)胞LDL－R基因的特異性擴(kuò)增條帶較弱，應(yīng)用清源調(diào)脂膠囊后高脂喂養(yǎng)組大鼠肝細(xì)胞LDL－R基因的表達(dá)與未用藥組相比。
LDL－R基因的表達(dá)水平有所升高，與僅用高脂喂養(yǎng)組大鼠相比有顯著性差異，提示清源調(diào)脂膠囊可改善和誘發(fā)高脂血癥大鼠LDL－R基因的表達(dá)，并能有效提高LDL－R基因表達(dá)水平；葉勇等，用化痰活血方研究高脂血癥大鼠模型，顯示化痰活血方可增加肝臟LDL－R基因的表達(dá)，繼而促進(jìn)LDL－R蛋白合成，增加肝表面的LDL－R數(shù)量與活性，增強(qiáng)肝臟對脂質(zhì)等代謝功能，從而保證有較多的LDL－R與LDL－c結(jié)合，加快血中LDL的清除和脂蛋白分解，調(diào)控血脂的代謝。
復(fù)方湯劑還能有效的解除高血脂對LDL－R轉(zhuǎn)錄的抑制，繼而增加肝臟LDL－R基因表達(dá)而糾正脂質(zhì)代謝的紊亂。關(guān)建紅等，研究調(diào)脂續(xù)命飲時(shí)發(fā)現(xiàn)，該藥能通過促進(jìn)體內(nèi)膽固醇從腸道和皮膚途徑排泄，減輕肝細(xì)胞的膽固醇負(fù)荷，解除其對LDL－R基因轉(zhuǎn)錄的下行抑制，使LDL－R受體攝取低密度脂蛋白作用增強(qiáng)。唐可欣等，研究發(fā)現(xiàn)胸痹通膠囊能夠解除高血脂對LDL－R轉(zhuǎn)錄的抑制，通過多條途徑發(fā)揮增加肝臟LDL－R基因表達(dá)作用，繼而增加LDL－R的活性，加快血中LDL－C的清除，使血中VLDL、LDL水平降低而防治高脂血癥，此機(jī)理與中藥血脂康膠囊的作用相近似；周俊琴等，發(fā)現(xiàn)芪丹煎通過解除高TG、TC的抑制作用，反饋性地增加肝LDL－R的合成，達(dá)到上調(diào)肝LDL－R基因轉(zhuǎn)錄和活性，減輕有害脂質(zhì)對動脈內(nèi)皮細(xì)胞的毒性，減少脂質(zhì)在動脈壁沉積和減緩脂質(zhì)對平肌細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用，延緩和阻止動脈粥樣斑塊的形成和發(fā)展。劉桂芳等，在研究理脾調(diào)脂膠囊調(diào)節(jié)LDL－R基因表達(dá)時(shí)發(fā)現(xiàn)，理脾舒肝法能顯著解除高血脂對LDL－R基因表達(dá)的抑制，使LDL－R的活性增強(qiáng)，清除更多的LDL－c，進(jìn)一步促進(jìn)LDL－R基因表達(dá)，加速脂蛋白的分解，使脂蛋白的代謝進(jìn)入良性循環(huán)。
中藥復(fù)方湯劑可以直接影響肝LDL－R基因表達(dá)的某個(gè)環(huán)節(jié)，促使其轉(zhuǎn)錄和活性增加，達(dá)到糾正脂質(zhì)代謝紊亂的目的。鄧慧君等，發(fā)現(xiàn)茶多酚可通過LDL受體影響LDL細(xì)胞內(nèi)吞和生成來調(diào)節(jié)血清LDL，從而調(diào)節(jié)脂質(zhì)與脂蛋白代謝紊亂；陳學(xué)惠等，研究發(fā)現(xiàn)降脂膠囊直接作用于肝LDL－R基因促使其轉(zhuǎn)錄增加，提高LDL－R基因表達(dá)，降低血漿低密度脂蛋白的濃度；關(guān)建紅等，利用斑點(diǎn)雜交法觀察降脂寧對高脂血癥大鼠肝LDL－R基因的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)給降脂寧和相關(guān)藥物后，其肝細(xì)胞LDL－R基因表達(dá)水平明顯提高，而無給藥的高膽固醇大鼠肝LDL－R基因表達(dá)水平與正常組相比明顯降低，這說明降脂寧的降脂作用可能與肝細(xì)胞LDL－R基因表達(dá)水平提高有關(guān)；馮前進(jìn)等，研究發(fā)現(xiàn)杞蓉益精顆粒通過修飾與LDL－R－mRNA合成相偶聯(lián)的氧化磷酸化代謝狀態(tài)而上調(diào)肝細(xì)胞LDL－R基因表達(dá)。劉萍等，發(fā)現(xiàn)中藥復(fù)方制劑冠心康不但促進(jìn)LDL－R基因轉(zhuǎn)錄，還可提高受體的活性，使受體攝取血中低密 度脂蛋白作用增強(qiáng)，促進(jìn)其代謝、排泄，同時(shí)發(fā)現(xiàn)冠心康還可升高高脂血癥患者外周血淋巴細(xì)胞LDLR—mRNA水－平；李志華等，發(fā)現(xiàn)芪丹煎提高LDL－R受體的含量與下列因素有關(guān)：在細(xì)胞水平，藥物通過抑制膽固醇合成，反饋性地增加細(xì)胞LDL－R受體合成；在分子水平，藥物引發(fā)HMG－CoA還原酶基因和LDL基因的協(xié)同調(diào)節(jié)，從而上調(diào)LDL基因轉(zhuǎn)錄和受體活性的作用而達(dá)到降脂的目的。 [
3 中藥單體或單味中藥對肝LDL－R基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制
隨著降脂中藥研究的不斷深入，單味中藥或中藥單體因其調(diào)節(jié)LDL－R基因表達(dá)與降脂機(jī)理比較明確，成為降脂新藥開發(fā)的重點(diǎn)。潘淮寧等，用黃連素提出物——鹽酸小檗堿處理肝細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)肝LDL－R基因表達(dá)明顯增加，且其表達(dá)強(qiáng)度與加入的鹽酸小檗堿濃度及作用時(shí)間呈正相關(guān)，這說明鹽酸小檗堿能通過增加LDL－R的表達(dá)而有效的調(diào)節(jié)細(xì)胞對脂蛋白的攝取和代謝，維持細(xì)胞外LDL－C水平的穩(wěn)定；中國科學(xué)院生物技術(shù)研究所蔣建東博士經(jīng)過多年攻關(guān)，從基因序列、細(xì)胞、動物實(shí)驗(yàn)以及治療等多個(gè)層面和角度，對小檗堿降低血中膽固醇和甘油三酯的作用、藥效和分子機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)小檗堿是在基因轉(zhuǎn)錄后水平上，通過作用于3’UTR區(qū)域穩(wěn)定肝LDL－R－mRNA來降低血脂，與目前使用的他汀類降血脂藥物的作用機(jī)理完全不同，這在理論上為從中藥尋找新型降脂藥物提供了新的分子靶點(diǎn)和思路。
單味或中藥單體通過調(diào)節(jié)HMG－COA還原酶和LDL－R基因的表達(dá)可調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝。林秋實(shí)等，發(fā)現(xiàn)山楂及山楂酮能降低HMG－COA的活性，能抑制內(nèi)源性膽固醇的合成，同時(shí)直接激活LDL－R基因的表達(dá)和大鼠肝LDL－R的水平；Yang TT等，報(bào)道綠茶及其有效成分——兒茶酚可通過抑制膽固醇合成，活化膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(SREBP)，促進(jìn)LDL－R基因高效轉(zhuǎn)錄；姜傳倉等，發(fā)現(xiàn)丹參的抑制內(nèi)源性膽固醇合成與對LDL受體具有反鎖性正誘導(dǎo)有關(guān)，利用斑點(diǎn)印跡雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn)月參素能激活LDL－R基因的表達(dá)和誘導(dǎo)LDL－R轉(zhuǎn)錄水平的提高；張曉東等，利用紅曲的提取物—醇溶性紅曲紅色素，采用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法檢測組織中脂蛋白酶mRNA和LDL－R－mBNA的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)醇溶性紅曲紅色素通過上調(diào)肝組織中LPL－mRNA轉(zhuǎn)錄和肝組織中LDL－R－mRNA轉(zhuǎn)錄而調(diào)節(jié)血脂水平，這可能是血脂康調(diào)節(jié)血脂、動脈粥樣硬化的分子機(jī)制之一。
一些單味中藥或中藥單體也可通過多部位、多靶點(diǎn)增加肝細(xì)胞表面的LDL—R受體數(shù)量與活性，增強(qiáng)肝臟LDL－R基因表達(dá)，糾正脂質(zhì)代謝紊亂。范春雷等，利用爪蟾卵母細(xì)胞建立人類清道夫受體SR－AI基因表達(dá)調(diào)控系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)具有活血化瘀功用的川芎嗪不僅可增強(qiáng)肝臟LDL—R基因表達(dá)，也可抑制誘導(dǎo)肝SR－AI表達(dá)，且有量效關(guān)系，說明川芎嗪是通過多靶點(diǎn)多途經(jīng)干預(yù)調(diào)控脂質(zhì)代謝的；竇曉兵等，證明姜黃提取物——姜黃素不僅通過促進(jìn)LDL－R表達(dá)增加對LDL的吸收，使外周血液中的TC和TG下降，還通過S REBP途徑來促進(jìn)LDL－R的表達(dá)，且具有明顯的量效關(guān)系的；蔡海江等，發(fā)現(xiàn)大黃主要含葸醌衍生物調(diào)脂作用不僅與其瀉下影響腸道對膽固醇吸收有關(guān)，還提高高脂血癥大鼠肝LDL－R－mRNA基因表達(dá)增加，達(dá)到治療高脂血癥的目的。
4 降脂中藥——肝LDL－R基因表達(dá)體外篩選模型的研究
建立一種簡便的直接檢測人類LDL－R活性的降脂中藥篩選細(xì)胞模型，作為高效篩選調(diào)脂中藥的方法和闡明中藥的降脂機(jī)理的平臺，已成為目前加快降脂中藥開發(fā)的主要研究手段。沃興德等，利用具有轉(zhuǎn)錄、修飾和胞內(nèi)等功能的爪蟾卵母細(xì)胞，建立了“爪蟾卵母細(xì)胞人低密度脂蛋白受體基因的表達(dá)系統(tǒng)”，作為篩選調(diào)脂中藥的方法，取得較好的效果；竇曉兵等，通過建立“人B淋巴細(xì)胞永生化細(xì)胞系”的篩選降脂中藥的細(xì)胞模型，研究不同濃度姜黃素對人類LDL－R在人淋巴細(xì)胞中表達(dá)的影響，證明姜黃素是一個(gè)非常強(qiáng)的LDL－R基表達(dá)促進(jìn)劑，從而明確了姜黃素在細(xì)胞和受體水平上的降脂機(jī)制；唐建華等，應(yīng)用“LDL－R/Luo基因報(bào)告系統(tǒng)”，對500多種中藥提取物進(jìn)行了篩選，發(fā)現(xiàn)澤瀉、決明子、薯蕷等提取物與已報(bào)道的降膽固醇作用結(jié)果相符合，還發(fā)現(xiàn)決明子主要是通過激活LDL－R轉(zhuǎn)錄活性，促進(jìn)LDL－R的表達(dá)而降血脂的。因此，降脂中藥—肝LDL－IR基因表達(dá)體外篩選模型不僅用于傳統(tǒng)中藥的篩選，而作為靶向LDL受體轉(zhuǎn)錄活性的藥物篩選體系，對發(fā)現(xiàn)新的降脂中藥并闡明其作用機(jī)理具有很好的應(yīng)用前景。
總之，隨著科學(xué)研究的不斷深入，通過對脂代謝候選基因的逐一，更深入地研究高脂血癥的相關(guān)因素，脂代謝紊亂的機(jī)制不斷的闡明，調(diào)脂中草藥物的開發(fā)和利用前景將更加廣闊。
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