血管细胞中的遗传因素决定对动脉粥样硬化易感性
提起动脉粥样硬化,很多人第一反应就是胆固醇太高、吃得太油、运动太少。这些确实是风险因素,但你可能不知道,同样吃高脂肪食物,有的人血管里斑块长得很厉害,有的人却没什么事。这背后,有一个常常被忽略的原因——遗传。
那么,遗传到底是怎么影响血管的?是像身高、肤色那样直接遗传一个“易感基因”吗?也不完全是。最近一项来自美国加州大学洛杉矶分校的研究,用小鼠做了一个很有意思的实验,把答案指向了血管壁上的细胞——尤其是内皮细胞。
先说说血管的结构。血管内壁有一层非常薄的细胞,叫内皮细胞,它们就像血管的“内衣”,直接接触血液。如果血液里的低密度脂蛋白(也就是“坏胆固醇”)被氧化、被修饰,就会变成一种叫“最少修饰低密度脂蛋白”(MM-LDL)的东西。这种物质会刺激内皮细胞,让它“发炎”——释放出一些信号分子,吸引免疫细胞(比如单核细胞)钻进血管壁里面去。炎症反应一上来,时间长了,就会形成动脉粥样硬化斑块。
问题是,这个“发炎”的过程,不同的人(或者不同的小鼠)反应完全不一样。研究人员选了两种近交系小鼠:一种叫C57BL/6J,这种小鼠只要喂高脂肪饲料,很容易就出现动脉硬化;另一种叫C3H/HeJ,就算吃同样的高脂饲料,动脉也几乎没事。这两种小鼠的基因差别其实不大,但就是这一点点差别,决定了它们血管对待同一批“坏胆固醇”的态度完全不一样。
科学家们做了一件很聪明的事——他们从这两种小鼠的大动脉里,分别取出内皮细胞,在体外培养。然后,在培养皿里给这些细胞加上MM-LDL,看看细胞会怎么“回话”。结果很清楚:来自易感品系C57BL/6J的内皮细胞,一碰到MM-LDL,就像被踩了尾巴一样,立刻释放出大量的炎性蛋白——包括单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)、血红素氧合酶等等。这些炎性蛋白就像是“召集令”,把血液里的免疫细胞招呼过来,让血管壁进入“战斗状态”。而来自耐受品系C3H/HeJ的内皮细胞,面对同样的MM-LDL,基本上没反应,或者只是轻微地动了一下,消炎蛋白的表达几乎没变化。
更有意思的是,这两种细胞如果碰到另一种刺激物——脂多糖,它们的反应是差不多的。这说明,耐受品系的内皮细胞并不是“天生迟钝”,而是非常“挑食”:它只对MM-LDL这种特定刺激保持沉默,其他刺激照样能正常反应。这就很典型地指向了遗传因素在血管壁水平上的作用——大概就是某个基因或者几个基因的差异,决定了内皮细胞在面对“坏胆固醇”时,会不会启动那套“发炎-招募免疫细胞-形成斑块”的程序。
这个实验发表在2000年7月的《循环》(Circulation)杂志上。虽然时间有点久,但它的核心观点至今仍然被很多研究者认可:遗传因素不仅仅通过影响血脂水平来间接影响动脉硬化,它更直接地作用于血管细胞本身。也就是说,你的血管细胞对环境里的“坏胆固醇”有多敏感,很大程度上是天生的。
研究者之一、加州大学洛杉矶分校的阿尔多斯·卢西斯博士(Aldons J. Lusis)在文章里提到,人类的情况可能和小鼠类似。他们发现,那些已经出现动脉粥样硬化临床表现的患者,血液里某些炎性基因的表达水平确实升高了。这给“血管壁水平的遗传易感性”这个说法提供了间接证据。
纽约洛克菲勒大学的扬·布雷斯洛博士(Jan L. Breslow)在评论里说,这个研究给人们提供了另一个衡量动脉硬化易感性的“标志”——不光是看基因图谱,还能直接看细胞对脂肪刺激的反应。这样一来,以后也许能通过检测血管内皮细胞对某些刺激的反应,来评估一个人的动脉硬化风险,而不仅仅是靠抽血查血脂。
当然,我们得说清楚,这个实验目前还只是动物研究,离直接用到人身上还有一段距离。但它的意义在于,让我们从“遗传因素影响动脉硬化”这个笼统的概念,深入到具体的细胞层面——原来,血管细胞自己的“脾气”很重要。有的人血管内皮细胞天生“火气大”,一遇到坏胆固醇就发炎;有的人血管内皮细胞“脾气好”,不怎么搭理。这个差异,可能就决定了同一种生活方式下,有的人血管健康,有的人却早早出现斑块。
那是不是说,如果你天生血管细胞“易感”,就没救了?当然不是。遗传因素只是给了你一个“风险起点”,但后天的饮食、运动、体重、吸烟、血糖血压等,依然可以极大地影响最终结果。知道自己的血管细胞可能更容易“上火”,那就更要注意控制那些“点火”的东西——比如少吃高饱和脂肪、高反式脂肪的食物,多运动,保持血管内皮细胞的健康状态。毕竟,即便是那些“易感”的小鼠,如果一直喂低脂饲料,它们也不会出现动脉硬化。
总的来说,这项研究让我们清楚看到,在动脉粥样硬化这个复杂疾病里,遗传因素不仅在血液胆固醇水平上起作用,更在血管壁本身、在每一个内皮细胞里“写好了剧本”。未来的医学,或许能通过更精准的遗传检测,提前知道哪些人血管细胞“易感”,然后针对性地给出预防建议。不过在那之前,该管住嘴、迈开腿,还是得管住嘴、迈开腿。毕竟,遗传给的是一个起点,但终点怎么走,更多的还是握在自己手里。
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