論中藥調控肝低密度脂蛋白受體基因表達的研究進展

時間：2024-09-26 19:12:04 藥學畢業論文

論文關鍵詞：；肝臟低密度脂蛋白受體；基因表達；綜述

　　論文摘要：在梳理近年國內外降脂中藥研宛成果的基礎上，分別從降脂中藥體外篩選模型、有效單體、復方爭單味降脂中藥以及降脂中成藥等幾個方面詳細闡述降脂中藥調控肝LDL－R基因表達的研究現狀，使中藥的作用靶點、作用環節及作用機理更加清楚，促進中藥新藥研究及療效的提高和藥理論的創新。

近年來，隨著分子生物學、藥的發展，從分子、基因水平闡明中草藥調脂機制，已成為中外醫家研究的重點。針對脂質代謝關鍵環節——肝低密度脂蛋白受體(Lowdensity lipopmtein－receptor LDL－R)基因為切入點，以中藥單體、單味中藥、復方湯劑通過提高肝LDL－R基因表達治療脂質代謝紊亂取得較大進展，現僅就國內外相關研究綜述如下。
　　
　　1　肝LDL－R對脂質代謝的調控機制
　　LDL－R于1973年由美國Goidstein和Brown博士發現，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個氨基酸的受體前體蛋白，由18個外顯子和17個內含子組成。LDL－R具有兩種功能：為細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在血液循環中積聚。在分子水平對LDL－R基因表達和轉錄水平的調控主要有3個機制：轉錄水平LDL－R基因啟動子的激活和抑制、固醇類分子的負反饋抑制以及轉錄后mRNA分子穩定性的提高與降低。當細胞處于高膽固醇負荷時，可下行抑制LDL－R基因的轉錄，使其表達下降，LDL－R數目減少，反之亦然。進一步研究發現這一機制與LOL－R基因啟動子5－區域存在的固醇調節元件結合蛋白的合成及其與LDL－R基因啟動子固醇調節元件(SRE－1)的結合有關。當細胞固醇缺乏時，SRE－I作為一個條件性增強子促進LDL-B基因表達。相反則抑制LDL－R基因表達，這一精巧的固醇反饋抑制性調控機制，使細胞能夠保持膽固醇的精巧平衡，又保證細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LDL－R受體途徑輸入細胞的量取決于低密度脂蛋白(LOW density lipoprotein LDL)占據受體的數目，而細胞表面受體的數目則隨細胞對膽固醇的需求和細胞活動的微而變動。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。減弱肝細胞膜流動性，影響脂蛋白受體活性，干擾LDL與肝細胞膜上LDL－R的結合，致細胞內TC增多，LDL－R合成減少，肝細胞攝取、轉變及排泄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、脂肪肝的危險性。
　　
　　2　中藥復方湯劑對肝LDL－R基因表達調控機制的研究
　中藥復方湯劑主要通過多部位、多靶點增強肝臟LDL－R基因表達，促進LDL－R蛋白合成，增加肝細胞表面的LDL－R受體數量與活性，綜合調節和糾正脂質代謝。金華等，應用調肝導濁中藥觀察體外培養肝細胞膜LDL－R－mRNA表達水平，發現肝細胞膜LDL受體增加，不僅超過未用藥的高脂血清培養組，而且高于正常組，提示調肝導濁中藥可直接作用于肝細胞LDL受體基因或影響基因某個環節而使轉錄增加，提高肝細胞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的表達情況，發現百草降脂靈可以直接激活LDL－R基因的表達；李文彪等，研究發現大鼠高脂飲食后肝細胞LDL－R基因表達水平普遍下降，肝細胞LDL－R基因的特異性擴增條帶較弱，應用清源調脂膠囊后高脂喂養組大鼠肝細胞LDL－R基因的表達與未用藥組相比。 LDL－R基因的表達水平有所升高，與僅用高脂喂養組大鼠相比有顯著性差異，提示清源調脂膠囊可改善和誘發高脂血癥大鼠LDL－R基因的表達，并能有效提高LDL－R基因表達水平；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，繼而促進LDL－R蛋白合成，增加肝表面的LDL－R數量與活性，增強肝臟對脂質等代謝功能，從而保證有較多的LDL－R與LDL－c結合，加快血中LDL的清除和脂蛋白分解，調控血脂的代謝。
　　復方湯劑還能有效的解除高血脂對LDL－R轉錄的抑制，繼而增加肝臟LDL－R基因表達而糾正脂質代謝的紊亂。關建紅等，研究調脂續命飲時發現，該藥能通過促進體內膽固醇從腸道和皮膚途徑排泄，減輕肝細胞的膽固醇負荷，解除其對LDL－R基因轉錄的下行抑制，使LDL－R受體攝取低密度脂蛋白作用增強。唐可欣等，研究發現胸痹通膠囊能夠解除高血脂對LDL－R轉錄的抑制，通過多條途徑發揮增加肝臟LDL－R基因表達作用，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，此機理與中藥血脂康膠囊的作用相近似；周俊琴等，發現芪丹煎通過解除高TG、TC的抑制作用，反饋性地增加肝LDL－R的合成，達到上調肝LDL－R基因轉錄和活性，減輕有害脂質對動脈內皮細胞的毒性，減少脂質在動脈壁沉積和減緩脂質對平肌細胞增殖的促進作用，延緩和阻止動脈粥樣斑塊的形成和發展。劉桂芳等，在研究理脾調脂膠囊調節LDL－R基因表達時發現，理脾舒肝法能顯著解除高血脂對LDL－R基因表達的抑制，使LDL－R的活性增強，清除更多的LDL－c，進一步促進LDL－R基因表達，加速脂蛋白的分解，使脂蛋白的代謝進入良性循環。
　　中藥復方湯劑可以直接影響肝LDL－R基因表達的某個環節，促使其轉錄和活性增加，達到糾正脂質代謝紊亂的目的。鄧慧君等，發現茶多酚可通過LDL受體影響LDL細胞內吞和生成來調節血清LDL，從而調節脂質與脂蛋白代謝紊亂；陳學惠等，研究發現降脂膠囊直接作用于肝LDL－R基因促使其轉錄增加，提高LDL－R基因表達，降低血漿低密度脂蛋白的濃度；關建紅等，利用斑點雜交法觀察降脂寧對高脂血癥大鼠肝LDL－R基因的表達，發現給降脂寧和相關藥物后，其肝細胞LDL－R基因表達水平明顯提高，而無給藥的高膽固醇大鼠肝LDL－R基因表達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胞LDL－R基因表達水平提高有關；馮前進等，研究發現杞蓉益精顆粒通過修飾與LDL－R－mRNA合成相偶聯的氧化磷酸化代謝狀態而上調肝細胞LDL－R基因表達。劉萍等，發現中藥復方制劑冠心康不但促進LDL－R基因轉錄，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，促進其代謝、排泄，同時發現冠心康還可升高高脂血癥患者外周血淋巴細胞LDLR—mRNA水－平；李志華等，發現芪丹煎提高LDL－R受體的含量與下列因素有關：在細胞水平，藥物通過抑制膽固醇合成，反饋性地增加細胞LDL－R受體合成；在分子水平，藥物引發HMG－CoA還原酶基因和LDL基因的協同調節，從而上調LDL基因轉錄和受體活性的作用而達到降脂的目的。 [　　
　　3　中藥單體或單味中藥對肝LDL－R基因表達的調控機制
　　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節LDL－R基因表達與降脂機理比較明確，成為降脂新藥開發的重點。潘淮寧等，用黃連素提出物——鹽酸小檗堿處理肝細胞，發現肝LDL－R基因表達明顯增加，且其表達強度與加入的鹽酸小檗堿濃度及作用時間呈正相關，這說明鹽酸小檗堿能通過增加LDL－R的表達而有效的調節細胞對脂蛋白的攝取和代謝，維持細胞外LDL－C水平的穩定；中國科學院生物技術研究所蔣建東博士經過多年攻關，從基因序列、細胞、動物實驗以及治療等多個層面和角度，對小檗堿降低血中膽固醇和甘油三酯的作用、藥效和分子機理進行了系統研究，發現小檗堿是在基因轉錄后水平上，通過作用于3’UTR區域穩定肝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和思路。
　　單味或中藥單體通過調節HMG－COA還原酶和LDL－R基因的表達可調節脂質代謝。林秋實等，發現山楂及山楂酮能降低HMG－COA的活性，能抑制內源性膽固醇的合成，同時直接激活LDL－R基因的表達和大鼠肝LDL－R的水平；Yang TT等，報道綠茶及其有效成分——兒茶酚可通過抑制膽固醇合成，活化膽固醇調節元件結合蛋白(SREBP)，促進LDL－R基因高效轉錄；姜傳倉等，發現丹參的抑制內源性膽固醇合成與對LDL受體具有反鎖性正誘導有關，利用斑點印跡雜交技術發現月參素能激活LDL－R基因的表達和誘導LDL－R轉錄水平的提高；張曉東等，利用紅曲的提取物—醇溶性紅曲紅色素，采用反轉錄聚合酶鏈式反應法檢測組織中脂蛋白酶mRNA和LDL－R－mBNA的表達，發現醇溶性紅曲紅色素通過上調肝組織中LPL－mRNA轉錄和肝組織中LDL－R－mRNA轉錄而調節血脂水平，這可能是血脂康調節血脂、動脈粥樣硬化的分子機制之一。
　　一些單味中藥或中藥單體也可通過多部位、多靶點增加肝細胞表面的LDL—R受體數量與活性，增強肝臟LDL－R基因表達，糾正脂質代謝紊亂。范春雷等，利用爪蟾卵母細胞建立人類清道夫受體SR－AI基因表達調控系統，發現具有活血化瘀功用的川芎嗪不僅可增強肝臟LDL—R基因表達，也可抑制誘導肝SR－AI表達，且有量效關系，說明川芎嗪是通過多靶點多途經干預調控脂質代謝的；竇曉兵等，證明姜黃提取物——姜黃素不僅通過促進LDL－R表達增加對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LDL－R的表達，且具有明顯的量效關系的；蔡海江等，發現大黃主要含醌衍生物調脂作用不僅與其瀉下影響腸道對膽固醇吸收有關，還提高高脂血癥大鼠肝LDL－R－mRNA基因表達增加，達到治療高脂血癥的目的。
　　
　　4　降脂中藥——肝LDL－R基因表達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胞模型，作為高效篩選調脂中藥的方法和闡明中藥的降脂機理的平臺，已成為目前加快降脂中藥開發的主要研究手段。沃興德等，利用具有轉錄、修飾和胞內等功能的爪蟾卵母細胞，建立了“爪蟾卵母細胞人低密度脂蛋白受體基因的表達系統”，作為篩選調脂中藥的方法，取得較好的效果；竇曉兵等，通過建立“人B淋巴細胞永生化細胞系”的篩選降脂中藥的細胞模型，研究不同濃度姜黃素對人類LDL－R在人淋巴細胞中表達的影響，證明姜黃素是一個非常強的LDL－R基表達促進劑，從而明確了姜黃素在細胞和受體水平上的降脂機制；唐建華等，應用“LDL－R/Luo基因報告系統”，對500多種中藥提取物進行了篩選，發現澤瀉、決明子、薯蕷等提取物與已報道的降膽固醇作用結果相符合，還發現決明子主要是通過激活LDL－R轉錄活性，促進LDL－R的表達而降血脂的。因此，降脂中藥—肝LDL－IR基因表達體外篩選模型不僅用于傳統中藥的篩選，而作為靶向LDL受體轉錄活性的藥物篩選體系，對發現新的降脂中藥并闡明其作用機理具有很好的應用前景。
　　總之，隨著科學研究的不斷深入，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因素，脂代謝紊亂的機制不斷的闡明，調脂中草藥物的開發和利用前景將更加廣闊。

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