脂联素CTRP-9的研究进展

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脂联素CTRP-9的研究进展

张桓董永奇赵云飞

张桓董永奇赵云飞

陕西省西安市第四军医大学710032

【摘要】CTRP-9(C1q/TNF-relatedprotein9,C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白9)新发现的脂肪细胞因子与脂联素高度同源,具有舒张血管、保护心肌、改善内皮功能等重要的作用。通过阅读大量文献,本文拟从CTRP9的结构/分布及表达、生物学功能等方面进行综述。为CTRP9的全面理解提供参考,期望能更好的利用CTRP9的生物学功能,为肥胖、动脉粥样硬化等疾病的诊治提供新思路、新方法。

【关键词】CTRP-9;脂联素;脂肪细胞因子

【中图分类号】Q591.5【文献标识码】A【文章编号】2096-0867(2016)-04-344-01

脂联素一种与肥胖呈负相关的细胞因子,具有抗炎、抗动脉粥样硬化、抗糖尿病等药理作用,其中CTRP-9与与脂联素高度同源,同样具有舒张血管、保护心肌、改善内皮功能等重要的作用[1]。通过阅读大量文献,本文拟从CTRP9的结构/分布及表达、生物学功能等方面进行综述。具体阐述如下。

1CTRP9的结构/分布及表达

1.1CTRP9的结构[2]

CTRP9的结构与脂质素结构相似,由4个部分组成:C-末端与补体C1q同源的球形结构域、胶原样结构域、短的可变区、N-末端信号肽,各自编码氨基酸个数为:137、168、9、19。各个部分的特征如下:C-末端与多聚体结构的形成有重要作用,结构具有与C1q/TNF蛋白家族中高度保守,同时与补体C1q高度相似的球形结构域;胶原样结构域中有56个(Gly-X-Y)胶原重复序列,

1.2CTRP9[3]的分布

主要存在形式:三聚体的形式存在。

鼠CTRP9基因:位于14号染色体,长12.7kb,含有4个外显子,编码333个氨基酸。

人CTRP9基因:人CTRP9基因主要分为CTRP9A和CTRP9B基因,其中CTRP9A位在染色体13q12.12,全长12.6kb;CTRP9B位于CTRP9A基因的上游407kb处,CTRP9B编码的蛋白的与CTRP9A蛋白的氨基酸序列有98%相似性。人CTRP9基因含有4个外显子,编码333个氨基酸。

1.3CTRP9的表达

人CTRP9:人CTRP9A表达与脂肪组织,CTRP9B很少表达。

鼠CTRP9:CTRP9的表达与性别有关,雌性小鼠高于雄性小鼠,可能跟雄性激素能够降低血浆脂联素水平有关。

2CTRP9的生物学功能

2.1心肌缺血/再灌注损伤

Shibata发现心肌缺血/再灌注损伤后,通过比较敲除脂联素基因的小鼠和正常小鼠对比发现:敲出脂联素基因的小鼠心肌梗死的面积增大,心肌细胞损伤更多。

近期研究[4]也显示,通过抑制NADPH氧化酶的表达、AMPK依赖机制,CTRP9发挥抗心肌缺血/再灌注损伤的作用。

2.2内皮功能基因

Ouchi[4]等研究发现,内皮依赖性血管舒张功能受损与低脂联素有关;zheng[5]等研究发现,脂联素能发挥舒张血管作用,通过AMPK依赖机制途径。CTRP9的舒张血管很强,是脂联素的3倍。CTRP9发挥舒张血管作用的途径是通过内皮细胞AdipoR1-pAMPK-pAkt-peNOS-NO。

2.3血管壁重构[6]

动脉粥样硬化的病理改变主要原因有:血管平滑肌细胞迁移和增生、内膜增生。Matsuda研究发现,对于敲出联脂素基因的小鼠发生动脉损伤后,表现严重的血管平滑肌细胞迁移和增生、内膜增生,给与联脂素症状明显减轻。

2.4能量代谢和氧化应激

研究发现CTRP9可降低血糖水平和血中胰岛素的水平;CTRP9具有调节代谢的功能的途径是:提高C2C12细胞中Akt、AMPK、p44/42丝裂原活化的蛋白激酶(MAPK)磷酸化。多项研究结果均证实这一结论,如su[7]等利用高脂饲料喂养的小鼠,心肌组织中的CTRP9mRNA的水平高于正常小鼠。

3小结与展望

⑴目前对CTRP9研究的不足之处:目前对CTRP9的研究缺乏临床证实,仅局限与动物水平、细胞水平,需要进入更深入的研究;

⑵对CTRP9的研究需要深入的方面:CTRP9/脂联素异聚体复合物的形成以及功能、不同状态下CTRP9的效应,CTRP9A和CTRP9B的受体、靶器官等。

⑶随着人们生活水平的提高,目前心血管疾病很普遍,临床也正寻找各种更好的治疗方法以及更好的药物,随着CTRP9的进一步深入研究与探索,有望给心血管疾病更好的阐述,提供更新的治疗思路和方法。目前人们都在追逐各种方法去减肥,脂联素与肥胖呈负相关的细胞因子,通过深入的研究有望为困扰人们的肥胖问题的解决提供新思路、新方法。

参考文献:

[1]SmithCC,YellonDM.Adipocytokines,cardiovascularpathophysiologyandmyocardialprotection[J].PharmacolTher,2011,129(2):206-219.

[2]WongGW,KrawczykSA,Kitidis-MitrokostasC,etal.IdentificationandcharacterizationofCTRP9,anovelsecretedglycoprotein,fromadiposetissuethatreducesserumglucoseinmiceandformsheterotrimerswithadiponectin[J].FASEBJ,2009,23(1):241-258.

[3]PetersonJM,WeiZ,WongGW.CTRP8andCTRP9Barenovelproteinsthathetero-oligomerizewithC1q/TNFfamilymembers[J].BiochemBiophysResCommun,2009,388(2):360-365.

[4]OhashiK,ShibataR,etal.CTRP9proteinprotectsagainstmyocardialinjuryfollowingischemia-reperfusionthroughAMP-activatedproteinkinase(AMPK)-dependentmechanism[J].JBiolChem,2012,287(23):18965-18973.

[5]ZhengQ,YuanY,YiW,etal.C1q/TNF-relatedproteins,afamilyofnoveladipokines,inducevascularrelaxationthroughtheadiponectinreceptor-1/AMPK/eNOS/nitricoxidesignalingpathway[J].ArteriosclerThrombVascBiol,2011,31(11):2616-2623.

[6]王文清,张荣怀,王晓明,等.高胆固醇血症大鼠血管脂联素抵抗的机制探讨[J].心脏杂志,2011,23(4):450-454.

[7]SuH,YuanY,WangXM,etal.InhibitionofCTRP9,anovelandcardiac-abundantlyexpressedcellsurvivalmolecule,byTNFalphainitiatedoxidativesignalingcontributestoexacerbatedcardiacinjuryindiabeticmice[J].BasicResCardiol,2013,108(1):315.