1、胱抑素C與動(dòng)脈粥樣硬化    摘要：    關(guān)鍵詞：胱抑素C；動(dòng)脈粥樣硬化；心血管疾病         胱抑素C（Cystatin C）作為半胱氨酸蛋白酶最主要的抑制劑，近年的研究提示胱抑素C與組織蛋白酶相互作用，參與了動(dòng)脈粥樣硬化（Atherosclerosis，AS）、心血管疾病等的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后，可能通過(guò)參與炎性反應(yīng)過(guò)程而發(fā)揮作用。現(xiàn)就胱抑素C在AS中的作用作一綜述。 1 對(duì)胱抑素C的認(rèn)識(shí)1.1 胱抑素C的生理：半胱氨酸蛋白酶抑制劑是一組

2、能抑制半胱氨酸內(nèi)肽酶的蛋白質(zhì)。胱抑素C是半胱氨酸蛋白酶抑制劑超家族中的成員之一，是1983年Anastasi等首次在雞蛋清中分離純化得到的。胱抑素C是一種低分子量、堿性非糖化蛋白質(zhì)，由122個(gè)氨基酸殘基組成，血漿中帶正電荷，分子量為13.3 kD（1.33×104）。編碼胱抑素C的基因位于人類20號(hào)染色體，大約為4.3 KB，有3個(gè)外顯子，2個(gè)內(nèi)含子。胱抑素C幾乎存在于所有的體液中，腦脊液中的濃度最高，尿液中的濃度最低。有些細(xì)胞如胰島細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、甲狀腺細(xì)胞等中也有發(fā)現(xiàn)。現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的與胱抑素C直接相關(guān)的疾病是遺傳性胱抑素C淀粉樣血管病，是由胱抑素C基因突變引起的，可以導(dǎo)致腦出血、腦血

3、管破裂等。1.2 胱抑素C的功能：胱抑素C的重要功能是其作為半胱氨酸蛋白酶抑制劑，可以調(diào)節(jié)半胱氨酸蛋白酶活性。無(wú)花果蛋白酶、木瓜蛋白酶以及溶酶體釋放的組織蛋白酶B、L和H等都是它所抑制的酶，它是迄今為止發(fā)現(xiàn)的對(duì)組織蛋白酶B作用最強(qiáng)的抑制物。它還可以影響中性粒細(xì)胞的遷移，參與炎性反應(yīng)過(guò)程，參與血管壁、細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生及降解的平衡過(guò)程。并且，胱抑素C可參與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移，還有抗病毒和原蟲(chóng)感染的能力，另外，一些神經(jīng)性疾病也和胱抑素C有關(guān)。    腎臟是清除血液中胱抑素C的唯一場(chǎng)所，胱抑素C在近曲小管內(nèi)幾乎被完全吸收和降解，且無(wú)腎小管分泌，所以胱抑素C是理想的反映腎小球

4、濾過(guò)率變化的內(nèi)源性標(biāo)志物。許多研究表明血清胱抑素C是目前對(duì)腎功能檢測(cè)最靈敏的指標(biāo)，其對(duì)腎小球?yàn)V過(guò)率的輕微變化較血清肌酐更為敏感1。1.3 胱抑素C的測(cè)定方法：一直以來(lái)，有很多種測(cè)定胱抑素C的方法，包括熒光免疫測(cè)定法、放射免疫測(cè)定法、酶免疫測(cè)定法、顆粒增強(qiáng)透射免疫比濁法（PETIA）及顆粒增強(qiáng)散射免疫比濁法（PENIA）等。PETIA法和PENIA法以其用時(shí)短（約5 min），可在自動(dòng)生化分析儀上測(cè)定的優(yōu)勢(shì)可作為常規(guī)臨床應(yīng)用的首選。另外，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)散射比濁法是一種靈敏的、穩(wěn)定的、準(zhǔn)確的測(cè)定尿中胱抑素C的方法，這對(duì)臨床實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)提供了重要幫助2。1.4 影響胱抑素C的因素：影響胱抑素C的因素很多，

5、有研究發(fā)現(xiàn)男性、老年、近期吸煙、高身高、高體重、血清CRP升高、糖尿病、腎小球?yàn)V過(guò)率減少可導(dǎo)致血清胱抑素C升高3-4。Wiesli等發(fā)現(xiàn)以肌酐的濃度作為參照，當(dāng)甲狀腺功能亢進(jìn)時(shí)，胱抑素C的水平就升高，相反其水平就降低5。另外，大劑量糖皮質(zhì)激素可以使胱抑素C的分泌量增加，而小劑量及中等劑量的糖皮質(zhì)激素不會(huì)影響到它的產(chǎn)量6。地塞米松可刺激HeLa細(xì)胞分泌胱抑素C，而轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子13（TGF-13）可促進(jìn)鼠胚胎細(xì)胞及血管平滑肌細(xì)胞分泌胱抑素C，y-干擾素和脂多糖則可抑制胱抑素C的分泌。通過(guò)TGF-13的治療可以刺激胱抑素C的分泌，因此TGF-13很有可能成為動(dòng)脈硬化癥治療的新方法。2 胱抑素C與動(dòng)脈

6、粥樣硬化2.1 胱抑素C與血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡：血管內(nèi)皮細(xì)胞可以調(diào)節(jié)血管結(jié)構(gòu)及血管緊張度，分泌抗血小板物質(zhì)、抗凝物質(zhì)和纖溶蛋白，防止單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞等向血管壁黏附及聚集，具有抗炎性反應(yīng)的作用。內(nèi)皮細(xì)胞釋放的舒血管和縮血管物質(zhì)共同作用用來(lái)維持血管緊張度。當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞損傷時(shí)，血管收縮和舒張平衡被破壞，從而導(dǎo)致AS病變。    胱抑素C能明顯的抑制TNF-a/Act D誘導(dǎo)的血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，其機(jī)制可能通過(guò)胱抑素C可以調(diào)節(jié)組織蛋白酶活性，這些酶通過(guò)剪切抑凋亡基因B細(xì)胞淋巴瘤基因-2（Bcl-2）家族蛋白，引起線粒體外膜的通透性增高，釋放凋亡誘導(dǎo)因子進(jìn)而引起凋亡，它還能夠降

7、低促凋亡基因（Bax）的水平，這表明胱抑素C有保護(hù)動(dòng)脈血管內(nèi)皮、防止其受到炎性反應(yīng)損傷的作用。在嚴(yán)重的AS斑塊中，Bax等表達(dá)明顯上升，Bcl-2等的表達(dá)減少或缺如。王群等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示胱抑素C具有上調(diào)Bcl-2基因及Bcl-2蛋白表達(dá)的作用，若這種作用能夠在AS后期通過(guò)提高血管平滑肌細(xì)胞（VSMC）中Bcl-2的表達(dá)而降低VSMC的凋亡，則在一定程度上就可以保持斑塊的穩(wěn)定性，減慢AS的發(fā)展7。另外，有研究表明在oxLDL誘導(dǎo)的VSMC凋亡中，ROS生成量明顯增加，胱抑素C可以有效降低其生成量，推測(cè)可能是通過(guò)一定的抗氧化作用來(lái)完成抗凋亡作用的。 2.2 胱抑素C與炎性反應(yīng)：已被證實(shí)AS的發(fā)展包

8、括脂質(zhì)浸潤(rùn)、血小板活化、血栓形成、內(nèi)膜損傷、炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激、血管平滑肌細(xì)胞激活、選擇性基質(zhì)代謝及血管壁重構(gòu)等過(guò)程。其中，炎性反應(yīng)在AS的發(fā)生與發(fā)展中起了重要作用，PRME研究證實(shí)當(dāng)血管壁損傷時(shí)炎性細(xì)胞因子增加，炎性反應(yīng)介質(zhì)的刺激促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞分泌組織蛋白酶S及K等，使得這類具有促?gòu)椥越M織解離特性的半胱氨酸蛋白酶在動(dòng)脈彈力蛋白損傷處過(guò)度表達(dá)8。而胱抑素C可以強(qiáng)烈地抑制某些半胱氨酸蛋白酶，在血管壁蛋白酶與抗蛋白酶活動(dòng)的平衡中起著非常重要作用。AS幾乎都有組織蛋白酶的活躍表達(dá)，使相應(yīng)的胱抑素C上調(diào)，進(jìn)而蛋白酶和其抑制劑保持平衡。當(dāng)血清胱抑素C含量減少時(shí)，蛋白酶及其抑制劑的平衡遭到破壞，因而可

9、造成病理?yè)p害。但不是胱抑素C與所有的AS都有相關(guān)性。Bui等和Nand N等的研究就發(fā)現(xiàn)胱抑素C濃度與頸AS程度無(wú)明顯相關(guān)性9-10。3 胱抑素C與心血管疾病3.1 胱抑素C在心臟中的表達(dá)及對(duì)心肌細(xì)胞的作用：有學(xué)者研究表明在心臟中可能有少量胱抑素C的表達(dá)。Barka等研究就證實(shí)了這一點(diǎn)，而且其表達(dá)水平并不因由異丙腎上腺素和松脂油所造成的急性炎性反應(yīng)所改變11。研究還發(fā)現(xiàn)反應(yīng)信號(hào)只出現(xiàn)在有條紋的肌纖維上，而心內(nèi)膜、心包組織、血管及連接組織均呈陰性反應(yīng)。因此推測(cè)在缺血等病理狀態(tài)下，胱抑素C被釋放出來(lái)，并且對(duì)從炎性反應(yīng)細(xì)胞和壞死細(xì)胞釋放出來(lái)的組織蛋白酶的活性起到調(diào)節(jié)作用。我國(guó)孫詮等研究發(fā)現(xiàn)胱抑素C可

10、以促進(jìn)心肌細(xì)胞DNA的合成，且與胰島素和表皮生長(zhǎng)因子有協(xié)同作用，促進(jìn)心肌細(xì)胞的生長(zhǎng)12。3.2 胱抑素C與冠心病：新近研究發(fā)現(xiàn)胱抑素C與冠心病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。Noto等的研究表明在心肌梗死患者中急性期血清胱抑素C水平明顯低于正常，但在急性事件1周后其水平幾乎接近正常13。在心肌梗死發(fā)病的不同時(shí)期胱抑素C起作用的機(jī)制也不盡相同。考慮以下幾種機(jī)制導(dǎo)致在急性期胱抑素C低于正常：是由于急性心肌梗死發(fā)病過(guò)程中一種負(fù)向急性期反應(yīng)。由于存在炎性反應(yīng)，斑塊蛋白的溶解，伴隨著抗蛋白溶解因子的消耗，胱抑素C水平下降；胱抑素C為單核巨噬細(xì)胞所分泌，在細(xì)胞受到刺激時(shí)，其分泌反應(yīng)性下調(diào)。而在壞死心肌組織中有單核巨噬

11、細(xì)胞浸潤(rùn)，因此胱抑素C的分泌向下調(diào)節(jié)；由于損傷或壞死的心肌細(xì)胞釋放出谷草轉(zhuǎn)氨酶、肌酸激酶和乳酸脫氫酶的同時(shí)，大量溶酶體巰基蛋白酶也被釋放出來(lái)，這些酶類與血中胱抑素C結(jié)合，造成其濃度降低。另外彈性組織蛋白解離酶及其抑制劑在機(jī)體中存在動(dòng)態(tài)平衡，急性心肌梗死中炎性反應(yīng)因子的增加刺激促?gòu)椥越M織蛋白離解酶的生成加速，因而在急性期之后這種平衡要靠大量彈性組織蛋白離解酶抑制劑如胱抑素C的增加來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)促?gòu)椥越M織蛋白離解酶升高的一種代償，因此在心肌梗死的恢復(fù)期血清胱抑素C水平會(huì)升高。    如今冠狀動(dòng)脈造影是評(píng)價(jià)冠心病患者冠狀動(dòng)脈狹窄程度的有效檢查。國(guó)內(nèi)阮中寶對(duì)疑診冠心病患者進(jìn)行了

12、冠狀動(dòng)脈造影檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)冠心病組血清胱抑素C水平高于對(duì)照組，冠脈2支病變組血清胱抑素C水平明顯高于冠脈單支病變組，而冠脈多支病變組血清胱抑素C水平明顯高于冠脈2支病變組和單支病變組，由此表明血清胱抑素C和冠脈病變程度呈線性相關(guān)14。提示血清胱抑素C水平與冠狀動(dòng)脈粥樣硬化病變程度密切相關(guān)。且近來(lái)Kiyosue A的研究表明高水平胱抑素C（0.90 mg/L）相對(duì)于正常水平胱抑素C患者冠狀動(dòng)脈狹窄程度更加嚴(yán)重，提示胱抑素C可以作為冠狀動(dòng)脈疾病患者病情嚴(yán)重程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)15。而國(guó)內(nèi)專家的研究則表明隨著冠狀動(dòng)脈病變支數(shù)的增加，血清胱抑素C水平明顯下降，提示兩者呈負(fù)相關(guān)16-17。從而認(rèn)為胱抑素C對(duì)冠

13、心病患者有一定的保護(hù)作用，有可能成為冠心病預(yù)測(cè)與診斷的分子指標(biāo)。    另外，Ichimoto等對(duì)24 h內(nèi)行冠狀動(dòng)脈介入治療（PCI）術(shù)的ST段抬高型心肌梗死患者進(jìn)行了平均6個(gè)月的隨訪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)胱抑素C高濃度組PCI術(shù)后充血性心力衰竭的發(fā)生率較高18。該研究提示胱抑素C對(duì)急性心肌梗死患者經(jīng)PCI治療的預(yù)后評(píng)估有一定的作用，這種作用可能歸因于胱抑素C是評(píng)價(jià)腎功能的一項(xiàng)敏感的指標(biāo)，而腎功能不全能夠降低接受PCI治療的急性心肌梗死合并腎功能不全的患者，因此表明胱抑素C能夠獨(dú)立的預(yù)測(cè)患者的死亡率。3.3 胱抑素C與外周動(dòng)脈疾病：AS可以發(fā)生于全身多處血管，不僅僅是冠狀動(dòng)

14、脈，還常發(fā)生于腦動(dòng)脈、腎動(dòng)脈和外周動(dòng)脈等。學(xué)者O Hare等就既往無(wú)外周動(dòng)脈疾病的患者進(jìn)行了研究19。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，胱抑素C水平最高者（1.27 mg/L），其外周動(dòng)脈疾病的年發(fā)病率為0.43%，而其余的患者年發(fā)病率不到0.21%。由此推斷高血清胱抑素C水平是預(yù)測(cè)老年患者外周動(dòng)脈疾病事件的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。    綜上所述，胱抑素C可以促進(jìn)心肌細(xì)胞的生長(zhǎng)，與冠心病的預(yù)測(cè)和診斷密切相關(guān)。血清胱抑素C水平越高，外周動(dòng)脈疾病的發(fā)病率也就越高。在心肌梗死患者中，急性期胱抑素C水平降低，恢復(fù)期接近正常。但有關(guān)胱抑素C與冠心病的關(guān)系以上研究中有些是相互矛盾的，其在心血管疾病中的確切機(jī)

15、制了解的還不夠全面，尚無(wú)定論，因此有待于進(jìn)一步研究。4 展望    血清胱抑素C水平與AS及心血管疾病密切相關(guān)，其作用機(jī)制涉及抗炎、抑制酶與激素前體的活性等。由于它產(chǎn)生的恒定性，有可能在某些心血管疾病中成為診斷與檢測(cè)的分子指標(biāo)。我們有理由相信，隨著分子生物學(xué)及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，胱抑素C在基因表達(dá)及與心血管疾病的關(guān)系方面將會(huì)被逐步闡明，為治療嚴(yán)重威脅人體身體健康的疾病開(kāi)辟新的道路。5 參考文獻(xiàn)1 Hojs R,Bevc S,Ekart R,et a1.Serum cystatin Cbased equation compared to serum creatini

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