编者按:2019年4月11日~13日,第21届中国南方国际心血管病学术会议暨广东省心血管病研究所60周年系列学术活动在羊城广州召开。“心血管基础与转化医学国际论坛”于今天上午举办开幕式,匹兹堡大学医学院Sanjay Srivastava教授围绕心脏代谢疾病这一主题,为与会者阐述羰基应激机制在其中发挥的作用。
Sanjay Srivastava教授
心管疾病及糖尿病等心脏代谢疾病已成为威胁全球公众健康的重大问题。其中,心血管疾病已经成为导致全球死亡的主要原因。对于大多数心血管疾病而言,动脉粥样硬化是其根本病因。分析动脉粥样硬化的危险因素可见,生活方式是心脏代谢疾病发生及发展的重要决定因素。近年来,研究发现,羰基应激与心脏代谢疾病密切相关。
羰基应激与醛类暴露
炎症、氧化应激、异生代谢、饮食、葡萄糖、燃烧、烟草制品、工业相关因素及醛类暴露均可是羰基的形成的重要来源。换句话说,醛类暴露可导致羰基应激。
研究发现,抑制葡萄糖代谢多元醇途径的限速酶糖醛还原酶(AR)有助于预防糖尿病神经病变、肾脏病变、视网膜病变。实际上,AR的活性位点有助于还原疏水性醛类如羟基壬烯醛(HNE),进而导致炎症反应;此外,醛应激可加速动脉粥样硬化。对AR实施基因消融可增加动脉粥样硬化病变中蛋白-HNE螯合物的蓄积。另外,醛类暴露可通过CHOP等多种途径影响炎症基因及适应性基因,而CHOP缺乏有助于预防动脉粥样硬化。
环境化学物质与动脉粥样硬化
据统计,全球约有九百万死亡与环境污染有关。三氯乙烯、甲醛、丙烯醛、苯、丁二烯甲苯等环境化学物质均与动脉粥样硬化密切相关。以丙烯醛为例,对ApoE-KO小鼠的研究发现,其具有致动脉粥样硬化作用。 实际上,饮食、环境中的烟草烟雾、氧化应激/炎症及某些药物均可增加丙烯醛暴露,进而导致高胆固醇血症并激活血小板,最终导致动脉粥样硬化斑块形成。
羰基淬灭可抑制动脉粥样硬化
研究发现,肌肽有助于清除ApoE-null小鼠动脉粥样硬化病变中的醛类;肌肽合酶有助于预防巨噬细胞凋亡有助于抑制动脉粥样硬化。此外,动物研究发现,动脉粥样硬化斑块中MiR-3473b的表达增加;MiR-3473b会通过影响炎症反应、肌肽合酶、细胞凋亡等多种机制影响动脉粥样硬化的发生。
结语:目前人群研究业已发现,丙烯醛及巴豆醛均与动脉粥样硬化具有相关性。针对这些挥发性有机化合物(VOC),我们有必要开展更多人口统计学、身体评估、空腹血清检测、生物标志物及烟草暴露等方面的前瞻性研究。此外,整治环境预防污染对于改善人体健康至关重要。