早期預(yù)警:氧化高密度脂蛋白—動脈粥樣硬化的標志物?

宋 瑞，王 廣，張永珍

(北京大學(xué)第三醫(yī)院，北京100191)

高密度脂蛋白(HDL)具有兩個重要作用，促進膽固醇逆轉(zhuǎn)運和調(diào)節(jié)炎癥。流行病學(xué)研究表明HDL水平與心血管事件發(fā)生的風(fēng)險呈明顯負相關(guān)，但許多發(fā)生心血管事件的患者，HDL水平正常，甚至升高。測定HDL水平只是反映HDL的量，而不能提供HDL的成分及功能信息。HDL的蛋白成分(尤其是載脂蛋白A1，apoA-1)氧化可使其喪失逆轉(zhuǎn)運膽固醇的特性，并由抗炎轉(zhuǎn)化為促炎，由預(yù)防動脈粥樣硬化轉(zhuǎn)化為促發(fā)動脈粥樣硬化。本文就氧化HDL對動脈粥樣硬化的早期預(yù)警作用作以介紹。

1 傳統(tǒng)觀點:HDL絕對的心臟保護因子

動脈粥樣硬化是目前人類死亡的主要原因，特征性標志是炎癥性巨噬細胞沉積于動脈壁。低密度脂蛋白(LDL)升高是引起動脈粥樣硬化的主要危險因素，而HDL對動脈壁則具有保護作用。臨床、流行病學(xué)和動物研究表明，HDL水平與冠心病的風(fēng)險呈反相關(guān)系［1，2］。

HDL主要通過3條途徑發(fā)揮其心臟保護效應(yīng)［1～3］:①清除巨噬細胞內(nèi)膽固醇(即膽固醇的逆轉(zhuǎn)運)為主要機制，發(fā)揮這一效應(yīng)的第一步是由三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運子(ABCA1)所介導(dǎo)。大量證據(jù)表明，小鼠ABCA1的髓特異性缺失不影響血漿脂蛋白水平而促進動脈粥樣硬化的發(fā)生;②HDL調(diào)節(jié)定向造血干細胞的增值，調(diào)控白細胞增多和循環(huán)單核細胞的數(shù)目，單核細胞是動脈壁內(nèi)巨噬細胞的主要前體細胞;③HDL的抗炎和保護內(nèi)皮功能效應(yīng)，如HDL抑制巨噬細胞的1型干擾素反應(yīng)，而且HDL所載蛋白在急性期反應(yīng)、蛋白分解和補體系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用，表明脂蛋白與炎癥的調(diào)節(jié)具有極強的關(guān)聯(lián)，在急性炎癥期，炎癥明顯改變HDL的脂質(zhì)和蛋白成分，兩個重要靶子為apoA-1和血清淀粉樣蛋白A(SAA)，在SAA1和SAA2含量明顯增加時，HDL的apoA-1成分則降低，HDL的蛋白和脂質(zhì)成分變化對巨噬細胞膽固醇逆轉(zhuǎn)運影響的確切機制仍不清楚。動物與臨床研究表明氧化HDL表現(xiàn)為功能不全，喪失其心臟的保護效應(yīng)，機制可能與HDL氧化損傷有關(guān)［1］。

2 觀念更新:HDL功能不全可促發(fā)動脈粥樣硬化發(fā)生

HDL實現(xiàn)膽固醇逆轉(zhuǎn)運主要是通過兩個途徑［3］。①ABCA1:無脂或貧脂apoA-1為HDL的主要蛋白，apoA-1與膜關(guān)聯(lián)ABCA1發(fā)生相互作用實現(xiàn)膽固醇的逆轉(zhuǎn)運;②ABCG1:是另一種ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運子，由完整的HDL顆粒所介導(dǎo)。卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(LCAT)的作用是快速將游離膽固醇轉(zhuǎn)化為膽固醇酯，膽固醇酯具有明顯的疏水性，存于HDL的核心，LCAT在以上兩條途徑中均起重要作用。

HDL具有抗炎和保護內(nèi)皮功能的作用，可延緩動脈粥樣硬化的發(fā)生，或促使已形成的動脈粥樣硬化逆轉(zhuǎn)。鳥槍蛋白組學(xué)研究表明在冠心病時，HDL荷載一種獨特的載貨蛋白，其具有促炎和抗炎雙重特性。最近的研究表明，HDL可變成功能不全，喪失其心臟保護效應(yīng)，潛在機制尚不清楚，可能與apoA-1成分改變和喪失清楚巨噬細胞膽固醇的能力有關(guān)。最重要的機制可能是HDL氧化損傷，HDL的氧化損傷及apoA-1成分改變可以影響:①HDL顆粒通過ABCA1途徑清除細胞膽固醇的能力;②與膜關(guān)聯(lián)ABCA-1相互作用使無脂載脂蛋白的再生［1，3］。研究表明，HDL氨甲?；纱偈怪鄻硬∽儍?nèi)的泡沫細胞形成［4］和主動脈內(nèi)皮細胞凋亡［5］，功能不全的HDL缺乏抗動脈粥樣硬化特性，而具有促炎作用［6］。新近，Besler等［7］研究表明，從健康人分離出的HDL與從穩(wěn)定性心絞痛或急性冠狀動脈綜合征患者分離出的HDL具有不同的生物學(xué)效應(yīng)，后者不再具有內(nèi)皮細胞抗炎作用，不能激活內(nèi)皮一氧化氮合酶(eNOS)誘導(dǎo)內(nèi)皮產(chǎn)生一氧化氮(NO)而刺激內(nèi)皮修復(fù)，反而對NO的產(chǎn)生具有抑制作用，機制可能與HDL對相關(guān)氧磷酶活性下降有關(guān)。說明HDL對心血管的作用不但與其含量有關(guān)，更需要加深對HDL生物學(xué)作用的理解，研制評估人類HDL功能的方法［8］。

3 髓過氧化物酶(MPO)氧化HDL

關(guān)于在巨噬細胞泡沫細胞形成中HDL氧化的作用知之甚少，采用同位素稀釋液相質(zhì)譜/串聯(lián)質(zhì)譜研究發(fā)現(xiàn)，人動脈粥樣硬化病變內(nèi)存在氧化HDL，在冠心病患者，粥樣病變內(nèi)HDL 的 3-氯酪氨酸、3-硝酪氨酸［1，3］和氨甲酰賴氨酸［4］水平明顯高于血漿HDL中水平，表明MPO氧化人動脈壁內(nèi)的HDL。

血漿氧化HDL是否可以作為冠心病的標志物?研究發(fā)現(xiàn)，與健康人相比，冠心病患者血漿HDL含有更高的3-氯酪氨酸和3-硝酪氨酸，而在健康人和冠心病患者的血漿LDL和血漿總蛋白中未檢測到氯酪氨酸和硝酪氨酸，說明HDL是MPO的選擇性氧化靶標，HDL不可能在血循環(huán)中被氧化［1，3］。一個可能性是HDL在富含氧化劑(MPO)的微環(huán)境中被損傷，在進入循環(huán)之前被抗氧化劑消除，此環(huán)境為炎癥性動脈粥樣硬化病變。粥樣病變內(nèi)的HDL中也可檢測到MPO蛋白，采用抗3-硝酪氨酸抗體和抗次氯酸(HOCl)修飾蛋白抗體研究表明，氯化和硝基化的加成化合物與巨噬細胞在人動脈粥樣病變中共存。MPO是人類目前已知的惟一的氯化中間體來源，是急性炎癥鼠模型的一種強力活性氮來源，強力支持在人動脈粥樣硬化病變MPO氧化HDL的假說。MPO催化HDL氧化不僅使其喪失脂蛋白逆轉(zhuǎn)運膽固醇的抗動脈粥樣硬化活性，亦失去非膽固醇轉(zhuǎn)運相關(guān)活性，并出現(xiàn)促炎作用［9，10］。

4 MPO氧化HDL的可能機制

關(guān)于MPO氧化HDL的機制尚不清楚，研究表明的可能機制為［1，3］:①MPO 損傷 apoA-1，使其與膜關(guān)聯(lián) ABCA1 發(fā)生相互作用，促使膽固醇轉(zhuǎn)運能力喪失;②HOCl或MPO氯化系統(tǒng)氯化的主要靶點位于apoA-1的Tyr192;③氯胺促進MPO對蛋白酪氨酸(tyr192)的氯化作用;④酪氨酸氯化與甲硫氨酸氧化一起損害apoA-1的膽固醇逆轉(zhuǎn)運;⑤Tyr192是硝基化的主要部位。

5 結(jié)論與展望

在炎癥組織損傷時，出現(xiàn)吞噬白細胞的蛋白氧化，一個重要的靶子可能是HDL，HDL通過清除動脈壁巨噬細胞內(nèi)過多膽固醇而發(fā)揮抗動脈粥樣硬化作用。在人動脈壁，荷膽固醇巨噬細胞是MPO的豐富來源，在細胞外環(huán)境，MPO通過過氧化氫發(fā)揮氧化反應(yīng)，氯酪氨酸、硝酪氨酸和氨甲酰賴氨酸是MPO的特征性產(chǎn)物，在人動脈粥樣硬化病變的HDL中顯著升高，apoA-1為HDL的主要蛋白，MPO依賴性氯化作用可損害apoA-1與膜關(guān)聯(lián)ABCA1發(fā)生相互作用促進膽固醇轉(zhuǎn)運的能力。串聯(lián)質(zhì)譜和apoA-1突變型研究表明，在相匹配的并列賴氨酸殘基經(jīng)氯胺中間體以部位特異性方式使apoA-1的酪氨酸殘基氯化。冠心病患者的血漿HDL較健康人也含有高水平的氯化或硝基化酪氨酸殘基，因此，存在氯化HDL可以作為冠心病風(fēng)險的一個標志，由于體外MPO損傷HDL可使HDL喪失功能，體內(nèi)抑制MPO對心臟可能具有保護作用。功能不全的HDL經(jīng)飲食調(diào)節(jié)、運動或藥物等可恢復(fù)其正常功能，同時，apoA-1模擬蛋白具有廣泛的臨床應(yīng)用前景［11～13］。

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