视黄醇结合蛋白4在动脉粥样硬化中的作用进展

徐扬，仉珊珊，刘亚坤，罗善顺

20世纪以来，心血管疾病在全球的死亡率一直居高不下，在发达国家更居于死因之首，已日渐成为全球的重大卫生问题。众多致病因素中，动脉粥样硬化是其最主要的病理基础。随着研究的深入，越来越多研究发现视黄醇结合蛋白4（RBP4）与动脉粥样硬化的风险因素存在一定联系。

1 RBP4概述

RBP4是2005年由Yang等[1]科学家使用基因芯片技术检测出的一种脂肪细胞因子。RBP4的本质是一种具有疏水特性的小分子联合蛋白，是众多具有转运脂溶性维生素能力的转载蛋白中的一员。由184个氨基酸组成的蛋白质，相对分子质量为21 000 D，整个分子由N-末端环、β-桶状结构、α螺旋和C-末端环组成。其基因位于染色体10（10q23-q24）附近。RBP4主要由肝脏合成，但其mRNA可在各种肝外组织如脂肪组织，肾脏和肺中表达。RBP4的关键作用在于从肝脏中调集疏水性的视黄醇运输到外周组织，完成维生素A从肝内到靶组织的转运。RBP4不仅与视黄醇相互作用，且可与视黄醇、甲状腺素联合球蛋白（TBG）以特定的比例形成高分子化合物。这样的结构结合可提高视黄醇结构的稳固性，把视黄醇特异性氧化的概率降至最低，能够显著减少其毒性作用，还可避免小分子视黄醇从肾小球滤过[2]。

2 RBP4与动脉粥样硬化

目前认为血管慢性炎性病变是动脉粥样硬化的基础病理改变，伴随多种致炎性因子的升高及血管内皮功能的损伤。炎症分子表面粘附小分子的内皮分泌是慢性炎症的起始，包括血管细胞粘附分子1（VCAM-1）、细胞间粘附分子1（ICAM-1）、内皮-白细胞粘附分子（ELAM-1）、以及内皮细胞的可溶性促炎分子，单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）和白细胞介素6（IL-6）。研究发现RBP4与IL-6、MCP-1、CD68等密切关联，参与血管慢性炎症过程，提示RBP4是炎性反应的重要标志，促进动脉粥样硬化的演变与进展。RBP4的基因表达是炎症反应的重要标志[3]。RBP4还与早期内皮功能障碍有关，RBP4通过刺激参与白细胞聚集和附着于内皮的促炎分子的表达，诱导内皮细胞中炎症的发生[4]，引起血管内膜损伤。此外，Wang等[5]通过研究发现，RBP4能够诱导线粒体功能障碍和血管氧化损伤，参与内皮细胞的凋亡，从而揭示了RBP4在动脉粥样硬化演变过程中的新机制。Zhong等[6]在人和apoE-/-小鼠的动脉粥样斑块中观察到，RBP4表达增加，并且RBP4定位于富含巨噬细胞、泡沫细胞的区域；RBP4的过表达加快了apoE-/-小鼠动脉斑块演变的进程；由此认为RBP4可通过诱导巨噬细胞形成，促进动脉斑块的进展。Yang等[7]通过对284例罹患2型糖尿病的患者进行调查分析显示，动脉粥样硬化组的血清RBP4浓度相对于对照组显著升高；此外血清RBP4浓度与颈动脉IMT和髂内动脉内中膜厚度（IMT）呈正比关系；相关分析显示，血清RBP4是2型糖尿病患者亚临床动脉硬化的主力风险因子。RBP4浓度的升高预示着动脉硬化斑块开始由稳定状态向不稳定状态转化，有望成为评价亚临床动脉硬化的一项可靠血清生物标志物。Kadoglou等[8]研究发现，在颈动脉粥样硬化患者中血清RBP4浓度显著上升，通过分析显示RBP4浓度与血管病变程度呈正比，显示了血清RBP4在动脉粥样硬化中的作用。Liu等[9]研究发现，与无冠心病的健康人群相比，冠心病患者的血清RBP4浓度明显上升；与平稳型冠心病患者相比，急性冠脉综合征（ACS）患者血清RBP4浓度也呈现显著上升趋势。在调整了年龄、糖尿病、总胆固醇、高血压、吸烟和家族病史等传统危险因素后，显示RBP4能够独立预测心血管不良事件的发生率。因此，血清RBP4参与了动脉粥样硬化的过程，且作为心血管疾病的一个风险因子，为心血管疾病提供新的预测指标，RBP4可作为高危人群心血管疾病和动脉粥样硬化早期检测的生物标志物。

3 RBP4与胰岛素抵抗

最近研究提示胰岛素抵抗与动脉硬化有着千丝万缕的联系。RBP4蛋白的异常表达被认为是胰岛素抵抗的主要构成成分；流行病学调查和动物实验表明，RBP4能够阻止胰岛素受体的磷酸化，促进胰岛素受体的敏感性[10]。LiF等[11]研究显示胰岛素能够诱导血管平滑肌细胞的增殖，而RBP4在此调节通路中起到了重要作用。RBP4通过激活MAPK信号通路，增加了由高胰岛素血症引起的血管平滑肌细胞的增殖。此外研究发现，高胰岛素血症患者的血清RBP4浓度显著上升，与血管的重构存在关系。作为胰岛素抵抗的前期表现，高胰岛素血症能够促使内皮细胞及平滑肌细胞增殖与分化的加速，引起血管损伤，向动脉粥样硬化的方向发展。Yang等[1]研究发现，在动物模型中，RBP4的过度表达或重组RBP4的注入会诱发小鼠胰岛素抵抗，而RBP4基因卸载小鼠则出现了胰岛素增敏现象。此外，研究显示在多种肥胖和胰岛素抵抗的小鼠中发现RBP4浓度的升高；在人类方面的研究中发现，胰岛素抵抗的受试者血清RBP4浓度明显上升，且RBP4与胰岛素上升的趋势一致，RBP4的表达与胰岛素抵抗呈正比。Guan等[12]发现，冠心病伴高胰岛素血症患者的餐前血清胰岛素、2 h餐后胰岛素、HOMA-IR和RBP4相对于单纯冠心病组和对照组的患者均明显升高；在对年龄、性别等元素进行一定的调整后，发现血清RBP4与餐前血糖、餐前胰岛素、2 h餐后胰岛素、HOMA- IR及ISI均呈正相关关系；回归分析表明，2 h餐后胰岛素和HOMA-IR与RBP4显著相关。实验证明，RBP4与胰岛素抵抗之间存在着非常明显的关联性。由此，我们可以把血清RBP4看做是胰岛素抵抗的早期标志物。但也有研究显示RBP4与病态肥胖中的脂质代谢有关，而与胰岛素抵抗状态无关[13,14]。因此，RBP4与胰岛素抵抗的关系目前仍有争议，还需不断完善相关研究。

4 RBP4与脂质代谢紊乱

目前认为高脂血症是动脉硬化的风险因子。Chen等[15]研究显示，RBP4能通过调节PDI的上调表达来增强MTP的活性，抑制LDLR表达和胰岛素信号通路受损，从而引起apoB的分泌。通过诱导富含大量脂质和载脂蛋白的脂蛋白分泌，血清RBP4水平上升与高脂血症的风险相关。此外，研究还发现血清RBP4浓度上升与脂质水平的上升呈共同上升趋势，两者呈正相关。Liu等[16,17]研究发现血清 RBP4与总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和三酰甘油间呈正相关，与高密度脂蛋白胆固醇呈负相关，而作为动脉粥样硬化的一个防护性指标，高密度脂蛋白胆固醇的升高是心血管疾病的有利因素。因此，RBP4通过参与脂质代谢过程的调节，其与动脉粥样硬化的形成及演变有关。一项对绝经后健康妇女的研究发现，在framingham危险评分（FRS）中，高危组患者较低危组患者血清RBP4水平呈显著升高。此外，相关分析显示，除传统的心血管风险因素外，RBP4是FRS的独立预测因子，表明高浓度的RBP4水平可能对心血管风险增加有显著意义[18]。然而Jugnam等[19]研究发现，RBP4的浓度与血清胆固醇浓度呈负相关，认为高胆固醇血症导致的RBP4降低，可能是由于脂肪组织的炎性反应引起，这与上述研究结果相悖。因此，对于RBP4与脂质代谢的关系仍存在不同观点，需更多科研发现来诠释两者间的关系。

5 RBP4与代谢综合征

目前认为，肥胖尤其是中心性肥胖，能够引起血清胰岛素水平的升高，而引起胰岛素抵抗的发生，这是导致代谢综合征的一个重要因素。Tschoner等[20]研究表明，血清RBP4水平的变化程度与代谢综合征的严重程度呈正相关，且腹部肥胖患者减脂术后RBP4水平显著下降。Yan等[21]发现RBP4与高敏C反应蛋白（CRP）、 MCP-1、IL-6等均有关联，在调整了年龄、性别等因素后，发现血清RBP4与代谢综合征间存在强大关联。Li等[22]研究表明，血清RBP4可作为代谢综合征及心血管疾病的一个风险因素。此外，Numao等[23]通过一项对冠心病患者进行12周的无热量限制的运动训练发现，运动训练对心血管疾病的风险会有显著改善，可降低肥胖男性的RBP4、IL-6及胰岛素抵抗水平，显著改善代谢综合征；且运动诱导的血清RBP4水平的改变，与三酰甘油水平的改善有关；这个联系独立于年龄、体质指数（BMI）、CRP和IL-6。因此，RBP4在代谢综合征中起了一定作用。

6 RBP4与高血压

高血压与动脉粥样硬化息息相关。近年来研究发现，RBP4参与高血压的发生是通过诱导胰岛素抵抗，造成胰岛素水平显著上升引起的，高胰岛素水平能够增加心血管系统容量，增强神经兴奋性，促使动脉管腔弹性减小，引起高血压的发生。研究还发现血清RBP4浓度与血压呈正比[7]。Zhang等[24]通过对160例高血压早期患者的研究发现，高血压早期患者的血清RBP4浓度显著高于对照组。此外，在伴有肥胖的高血压早期组中相对于非肥胖的高血压早期组中，鉴定出更显著的RBP4浓度。在校正了年龄、性别等因素后，发现RBP4浓度与血压、BMI呈正相关。证明了RBP4与血压间的相关性。但也有研究表明，RBP4与高血压间无相关性，这可能与测量方法及实验技术等有关。因此，RBP4与高血压间的关系尚需更多研究支持。

综上所述，血清RBP4浓度的上升与动脉粥样硬化密切相关，其在心血管疾病的预测价值不弱于传统的炎性指标，且与心血管疾病的死亡率有明显关联。许多临床研究证实，降低RBP4水平对防治心血管疾病有着重要作用。监测血液中RBP4水平变化可帮助识别心血管疾病的风险，为临床诊断、评估疗效及预后评估等方面提供有效参考依据。

[1]Yang Q,Graham T E,Mody N,et al. Serum retinol binding protein 4 contributes to insulin resistance in obesity and type 2 diabetes[J].Nature,2005,436(7049):356-62.

[2]Naylor HM,Newcomer ME. The structure of human retinol-binding protein (RBP) with its carrier protein transthyretin reveals an interaction with the carboxy terminus of RBP[J]. Biochemistry,1999,38(9):2647.

[3]Munkhtulga L,Nakayama K,Utsumi N,et al. Identification of a regulatory SNP in the retinol binding protein 4 gene associated with type 2 diabetes in Mongolia 2007,120(6):879-88.

[4]Farjo K M,Farjo R A,Halsey S,et al. Retinol-Binding Protein 4 Induces Inflammation in Human Endothelial Cells by an NADPH Oxidaseand Nuclear Factor Kappa B-Dependent and Retinol-Independent Mechanism[J]. Molecular & Cellular Biology,2012,32(24):5103-15.

[5]Wang J,Chen H,Liu Y,et al. Retinol binding protein 4 induces mitochondrial dysfunction and vascular oxidative damage[J]. Atheroscl erosis,2015,240(2):335-44.

[6]Liu Y,Zhong Y,Chen H,et al. Retinol Binding Protein-Dependent Cholesterol Uptake Regulates Macrophage Foam Cell Formation and Promotes Atherosclerosis[J]. Circulation,2017,135(14):1339-54.

[7]Yang X,Xu A,Hui X,et al. Circulating Lipocalin-2 and Retinol-Binding Protein 4 Are Associated with Intima-Media Thickness and Subclinical Atherosclerosis in Patients with Type 2 Diabetes[J]. Plos One,2013,8(6):e66607.

[8]Kadoglou N P,Lambadiari V,Gastounioti A,et al. The relationship of novel adipokines,RBP4 and omentin-1,with carotid atherosclerosis severity and vulnerability[J]. Atherosclerosis,2014,235(2):606-12.

[9]Liu Y,Wang D,Chen H,et al. Circulating retinol binding protein 4 is associated with coronary lesion severity of patients with coronary artery disease[J]. Atherosclerosis,2015,238(1):45-51.

[10]Thiruvengadam V,Amperayani S,Babu RP,et al. Correlation of Childhood Obesity and Related Insulin Resistance with Leptin and Retinol Binding Protein 4[J]. Indian Journal of Pediatrics,2015,82(9):799-804.

[11]Li F,Xia K,Sheikh MS,et al. Involvement of RBP4 in hyperinsulinisminduced vascular smooth muscle cell proliferation[J]. Endocrine,2015,48(2):472-82.

[12]Guan WJ,Yang GJ. Significance of change of retinol binding protein 4 level of plasma of patients with coronary heart disease complicated with hyperlipidemia[J]. Eur Rev Med PharmacolSci,2016,20(19):4136-40.

[13]Broch M,Gómez JM,Ma TA,et al. Association of Retinol-Binding Protein-4 (RBP4) with Lipid Parameters in Obese Women[J]. Obesity Surgery,2010,20(9):1258-64.

[14]Thiruvengadam V,Amperayani S,Babu RP,et al. Correlation of Childhood Obesity and Related Insulin Resistance with Leptin and Retinol Binding Protein 4[J]. Indian Journal of Pediatrics,2015,82(9):799-804.

[15]Liu Y,Chen H,Wang J,et al. Elevated retinol binding protein 4 induces apolipoprotein B production and associates with hypertriglyceridemia[J].Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism,2015,100(5):E720.

[16]Liu G,Ding M,Chiuve SE,et al. Plasma Levels of Fatty Acid-Binding Protein 4, Retinol-Binding Protein 4, High-Molecular-Weight Adiponectin, and Cardiovascular Mortality Among Men With Type 2 Diabetes: A 22-Year Prospective Study[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol,2016, 36(11):2259-67.

[17]Liu Y,Wang D,Li D,et al. Associations of retinol-binding protein 4 with oxidative stress, inflammatory markers,and metabolic syndrome in a middle-aged and elderly Chinese population[J]. Diabetology &Metabolic Syndrome,2014,6(1):1-8.

[18]Klisic A,Kotur-Stevuljevic J,Kavaric N,et al. Relationship between Cystatin C,Retinol-binding Protein 4 and Framingham Risk Score in Healthy Postmenopausal Women[J]. Archives of Iranian Medicine,2016:845-51.

[19]Jugnam-Ang W,Pannengpetch S,Isarankura-Na-Ayudhya P,et al. Retinol-binding protein 4 and its potential roles in hypercholesterolemia revealed by proteomics[J]. Excli Journal,2015,14:999.

[20]Tschoner A,Sturm W,Engl J,et al. Retinol-binding protein 4, visceral fat,and the metabolic syndrome:effects of weight loss[J]. Obesity,2012,16(11):2439-44.

[21]Yan L,Duan W,Di L,et al. Associations of retinol-binding protein 4 with oxidative stress,inflammatory markers,and metabolic syndrome in a middle-aged and elderly Chinese population[J]. Diabetology Metabolic Syndrome,2014,6(1):25.

[22]Li F,Xia K,Li C,et al. Retinol-binding protein 4 as a novel risk factor for cardiovascular disease in patients with coronary artery disease and hyperinsulinemia[J]. American Journal of the Medical Sciences,2014,3 48(6):474-9.

[23]Numao S,Sasai H,Nomata Y,et al. Effects of Exercise Training on Circulating Retinol-Binding Protein 4 and Cardiovascular Disease Risk Factors in Obese Men[J]. Obesity Facts,2012,5(6):845-55.

[24]Zhang JX,Zhu GP,Zhang BL,et al. Elevated serum retinol-binding protein 4 levels are correlated with blood pressure in prehypertensive Chinese[J]. Journal of Human Hypertension,2017,31(10).