滕勝男++楊軍

【摘要】高密度脂蛋白（HDL-C）水平為心血管病發(fā)生的獨立預(yù)測因素，但近年來發(fā)現(xiàn)升高HDL-C的相關(guān)藥物未能顯著降低心血管病的風(fēng)險。HDL-C的促進(jìn)膽固醇逆轉(zhuǎn)運作用是其最重要的功能，通過此作用，HDL-C從外周組織和細(xì)胞中將膽固醇逆向轉(zhuǎn)運至肝臟，進(jìn)而發(fā)揮其抗動脈粥樣硬化作用。本文就HDL-C促進(jìn)膽固醇逆轉(zhuǎn)運作用與冠心病發(fā)病的關(guān)系做一綜述。

【關(guān)鍵詞】膽固醇逆轉(zhuǎn)運；高密度脂蛋白；冠心病

【中圖分類號】R541.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】ISSN.2095-6681.2017.23..02

The relationship between the effect that reverse cholesterol transport of high density lipoprotein cholesterol and the pathogenesis of coronary heart disease

TENG Sheng-nan1-2，YANG Jun2

（1.Graduate student of Qingdao university，Shandong Qingdao 266000，China；2.Yantai yuhuangding hospital affiliated to Qingdao university，Yantai Shandong 264000，China）

【Abstract】The level of high density lipoprotein cholesterol（HDL-C） is independent predictor with incident cardiovascular events，but in recent years，some researchers found that the drugs which aim to raise the level of HDL-C did not reduce the cardiovascular risk.Reverse cholesterol transport is the most important effect of HDL-C，by this effect，HDL-C can transport cholesterol from peripheral tissue and cells to the hepar reversely and can resist the atherosclerosis. This article briefly reviews the relationship between the reverse cholesterol transport of HDL-C and the pathogenesis of coronary heart disease.

【Key words】Reverse cholesterol transport；High density lipoprotein cholesterol；Coronary heart disease

冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ê喎Q冠心?。┦悄壳拔：θ祟惤】底钪匾男难懿≈?。過多的脂質(zhì)（如膽固醇等）在冠狀動脈血管壁中沉積，成為粥樣斑塊，從而使血管腔堵塞、狹窄，心肌由此出現(xiàn)缺血、缺氧甚至壞死，通過此過程引起的心臟病稱之為冠心病[1]。近年來，冠心病的死亡率呈上升態(tài)勢，最新數(shù)據(jù)顯示，2015年中國城市居民冠心病死亡率為110.67/10萬，農(nóng)村居民冠心病死亡率在為110.91/10萬，與上一年的110.5/10萬、105.37/10萬相比略有上升[2]。

Framingham Heart Study研究證實，動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）的發(fā)生與血漿高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）的水平呈負(fù)相關(guān)，是獨立于血漿低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）以外的危險因素[3]。

然而，旨在研究提高患者的血漿HDL-C水平，觀察HDL-C的升高對心血管事件預(yù)后影響的大型臨床試驗研究（AIM-HIGH研究[4]、DAL-OUTCOMES研究[5]及HPS2-THRIVE研究[6]）表明，通過藥物使HDL-C水平升高并不能減少心血管事件。因此，近年來，研究人員將焦點由升高HDL-C水平轉(zhuǎn)移至增強其功能上來。HDL-C的促進(jìn)膽固醇逆轉(zhuǎn)運（reverse cholesterol transport，RCT）作用是HDL-C最重要的作用，通過RCT，HDL-C將肝臟之外的組織、細(xì)胞里的膽固醇轉(zhuǎn)運至肝臟，從而發(fā)揮其抗動脈粥樣硬化作用。

1 高密度脂蛋白的結(jié)構(gòu)特點

HDL-C顆粒的外層由磷脂及脂蛋白組成，內(nèi)核由甘油三酯（Triglyceride，TG）及膽固醇酯組成。區(qū)帶離心技術(shù)可利用組成HDL-C的顆粒大小的不同將其分為HDL2-C（大顆粒）和HDL3-C（小顆粒）兩種亞類，電泳-免疫印跡技術(shù)可利用HDL-C的密度差異將其分為富脂球狀的成熟α-HDL和貧脂圓盤狀preβ-HDL[7]。

2 高密度脂蛋白促膽固醇逆轉(zhuǎn)運作用

膽固醇除提供正常的生理需要外，多余的部分需通過血漿HDL轉(zhuǎn)運回肝臟代謝，這一過程稱為RCT。機體通過RCT可減少含有膽固醇的巨噬細(xì)胞在動脈血管壁的進(jìn)一步沉積，從而使AS的發(fā)生、發(fā)展得以減慢，這是HDL-C抗AS最具意義的功能體現(xiàn)[8]。HDL-C主要通過以下步驟促進(jìn)RCT。

（1）膽固醇外流

現(xiàn)在已知的膽固醇外流途徑有：載脂蛋白AⅠ（apolipoprotein AⅠ，ApoAⅠ）/ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運子A1（ATP-binding cassette transporter A1，ABCA1）途徑，B類Ⅰ型清道夫受體（Scavenger receptor class B typeⅠ，SR-BⅠ）途徑，三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運子G1（ATP binding cassette G1，ABCG1）途徑和水溶性擴散途徑。endprint

ApoAⅠ/ABCA1途徑

ApoAⅠ是組成HDL-C重要的結(jié)構(gòu)蛋白，也是HDL-C生理功能承載蛋白，主要在肝臟、小腸中合成，由243個氨基酸組成。ABCA1是由2261個氨基酸組成的轉(zhuǎn)運蛋白，由左右兩部分構(gòu)成。每部分包括1個跨膜域和1個ATP結(jié)合區(qū)。6個跨膜α螺旋構(gòu)成1個跨膜域，2個跨膜域組合形成一個跨膜通道，ATP與ATP結(jié)合區(qū)結(jié)合為ABCA1的物質(zhì)轉(zhuǎn)運提供能量。寡脂狀態(tài)下的ApoAⅠ是ABCA1所介導(dǎo)的巨噬細(xì)胞內(nèi)膽固醇流出的主要接受者。巨噬細(xì)胞吞噬侵入至血管內(nèi)皮的氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，oxLDL）從而形成泡沫細(xì)胞，為AS的起始階段。OxLDL通過oxLDL受體進(jìn)入巨噬細(xì)胞，其攜帶的膽固醇酯通過中性膽固醇酯水解酶（neutral CE hydrolase，CEH）的水解為游離膽固醇（free cholesterol，F(xiàn)C）片段，這些膽固醇及磷脂經(jīng)過ABCA1轉(zhuǎn)運到貧脂的ApoAⅠ，形成新生盤狀HDL，即preβ-HDL。由此可見，高密度脂蛋白可通過ApoAⅠ-/ABCA1途徑，將泡沫細(xì)胞中的膽固醇轉(zhuǎn)運至細(xì)胞外，從而抑制AS的進(jìn)一步發(fā)生。ApoAⅠ基因存在缺陷的人患AS和心血管疾病的風(fēng)險均高于無此基因缺陷的人。這一結(jié)論在動物實驗中亦得到證實，注射了ApoAⅠ的嚙齒類動物的動脈粥樣硬化病變可以得以減輕。Tangier病（tangier disease，TD），是由于ABCA1中一個基因發(fā)生突變引起的疾病，主要表現(xiàn)為血漿HDL、ApoA-Ⅰ水平顯著降低，伴有甘油三酯正?；蛏?，細(xì)胞內(nèi)游離膽固醇外流障礙，與早期As有關(guān)的基因表達(dá)增多，導(dǎo)致As的危險性增加，并且可表現(xiàn)為早發(fā)冠心病[9]。但ABCA1相關(guān)基因發(fā)生突變究竟能否使心血管疾病的風(fēng)險增加并不確定。

ABCG1途徑

ABCG1蛋白是ABCG家族的成員，與ABCA1不同，它是一種半跨膜轉(zhuǎn)運蛋白，由678個氨基酸組成。ABCG1的N端和C端都伸向細(xì)胞膠質(zhì)內(nèi)。ABCG1蛋白包含一個跨膜結(jié)構(gòu)域和一個ATP結(jié)合域，其中6個跨膜片段組成跨膜結(jié)構(gòu)域，在細(xì)胞外，它們通過細(xì)胞外環(huán)及同型半胱氨酸帶串聯(lián)。ATP結(jié)合域能水解 ATP為物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運提供所需要的能量。有功能的ABC轉(zhuǎn)運蛋白需含有2個跨膜結(jié)構(gòu)域和2個ATP結(jié)合域，因此ABCG1被認(rèn)為是半個跨膜轉(zhuǎn)運蛋白，需要形成異源二聚體或者同源二聚體才能產(chǎn)生生物活性。膽固醇經(jīng)ABCG1轉(zhuǎn)運至成熟的HDL微粒，即α-HDL，發(fā)揮抑制AS的作用。研究表明[10]，如果小鼠缺少ABCA1 和ABCG1將會導(dǎo)致泡沫細(xì)胞在肺、肝、脾等多種組織中慢慢積累，最終導(dǎo)致慢性炎癥，而對ABCG1-/-基因敲除骨髓移植小鼠進(jìn)行高脂喂養(yǎng)引起動脈粥樣硬化模型的研究表明，ABCG1-/-基因缺失小鼠的動脈粥樣硬化斑塊面積更大并且炎癥及巨噬細(xì)胞浸潤損傷程度更強。

SR-BⅠ途徑

SR-BⅠ是CD36超家族中的一員。成熟的SR-BⅠ含509個氨基酸殘基。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類似馬蹄形，N端和C端位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，稱為胞質(zhì)域，緊接著N端和C端的是兩個跨膜域。在細(xì)胞膜外，一個大的胞外域?qū)蓚€跨膜域連接起來。與上文所述的ABCA1及ABCG1兩種轉(zhuǎn)運蛋白不同，SR-BⅠ為HDL的受體，除了與HDL高親和性結(jié)合，SR-BⅠ作為受體，還可識別LDL-C、oxLDL、極低密度脂蛋白、磷脂等配體。與大鼠相似，SR-BⅠ在肝臟及能夠產(chǎn)生類甾體的組織細(xì)胞中表達(dá)較多，如腎上腺等。泡沫細(xì)胞內(nèi)的膽固醇經(jīng)巨噬細(xì)胞上表達(dá)的SR-BⅠ介導(dǎo)，流出至成熟的HDL微粒，發(fā)揮抗AS的作用。而關(guān)于依賴巨噬細(xì)胞SR-BⅠ的膽固醇轉(zhuǎn)運在AS中作用的研究存在著不同的結(jié)果。如家族性SR-BⅠ基因突變，血漿HDL-C的水平增加，但動脈粥樣硬化相關(guān)的心血管疾病風(fēng)險并沒有增加[11]，而對于載脂蛋白E與LDL受體基因敲除小鼠來說，巨噬細(xì)胞過表達(dá)SR-BⅠ卻可減輕其AS程度[12]。

④水溶性擴散途徑

膽固醇的水溶性擴散途徑是指，F(xiàn)C從細(xì)胞解吸附后，通過水相擴散與富磷脂受體結(jié)合，HDL-C、酯化的載脂蛋白為常見的富磷脂受體，這一途徑依賴細(xì)胞內(nèi)外膽固醇濃度梯度的改變，其在膽固醇逆轉(zhuǎn)運過程中的作用比較弱。

（2）膽固醇酯化

膽固醇酯化是指進(jìn)入HDL-C內(nèi)的FC經(jīng)卵磷脂-膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶（lecithin-cholesterol acyl transferase，LCAT）酯化，生成膽固醇酯的過程。在這一過程中，LCAT可促進(jìn)膽固醇的轉(zhuǎn)運，促進(jìn)新生的盤狀HDL-C轉(zhuǎn)化為成熟HDL-C，已成為調(diào)節(jié)膽固醇轉(zhuǎn)運、進(jìn)一步升高HDL-C的一個新的治療方向[13]。

LACT主要由肝臟產(chǎn)生，人成熟LCAT是一種分泌蛋白，由416個氨基酸殘基構(gòu)成，是糖蛋白的一種，在它的分子中，約24%為糖鏈。其酶分子組成富含多種氨基酸，如谷氨酸、脯氨酸等。LCAT將卵磷脂的脂肪?；ㄎ挥诘?脂肪酸）轉(zhuǎn)運到HDL-C所攜帶的FC，使FC發(fā)生酯化成為膽固醇酯，膽固醇酯被逐漸轉(zhuǎn)運至HDL-C的核心，通過這一過程，LCAT發(fā)揮作用的部位可以進(jìn)一步與新的游離膽固醇結(jié)合。在這一過程中，ApoAⅠ是LCAT的激活劑，是其發(fā)揮活性的必要輔助因子。通過此過程，ApoAⅠ的二級空間結(jié)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)生變化，HDL-C的直徑漸漸變大，成為大顆粒球形HDL3-C。隨著膽固醇酯的逐漸累積，HDL3-C的密度逐漸下降，最終成為成熟的HDL-C，即HDL2-C。雖然LCAT在膽固醇逆轉(zhuǎn)運中起重要作用，但LCAT與AS的關(guān)系依然存在爭議。如在不表達(dá)膽固醇脂轉(zhuǎn)運蛋白的小鼠中，當(dāng) LCAT過表達(dá)時，HDL-C和LDL-C含量升高時，AS的風(fēng)險將增加[14]，而表達(dá)CETP的兔子如果過表達(dá)LCAT，則HDL-C升高，LDL-C降低，從而體現(xiàn)出其對AS的保護(hù)作用[15]。如果給兔子多次重復(fù)靜脈應(yīng)用人重組 LCAT，則可減輕AS。多項研究表明[16-18]，在人類，遺傳性LCAT缺乏患者并沒有明顯的早發(fā)動脈粥樣硬化表現(xiàn)。較早的研究發(fā)現(xiàn)，冠心病患者LCAT活性的高低無明顯差異[19]。endprint

（3）膽固醇清除

膽固醇清除有直接與間接兩種方式。肝臟表達(dá)的SR-BⅠ介導(dǎo)HDL中酯化或未酯化的膽固醇穿過細(xì)胞膜進(jìn)入膽汁，從而實現(xiàn)膽固醇的清除，此為直接途徑。HDL-C中酯化或未酯化的膽固醇經(jīng)膽固醇酯轉(zhuǎn)運蛋白（cholesteryl ester transfer protein，CETP）轉(zhuǎn)移到含載脂蛋白B的脂蛋白，如極低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，VLDL）、乳糜微粒，此為間接途徑。476個氨基酸構(gòu)成了CETP，這些氨基酸中，疏水氨基酸較多，因此CETP是一種疏水性很強的糖蛋白。其主體形狀呈香蕉形，C-端和N-端是β折疊桶，中央的區(qū)域為β折疊結(jié)構(gòu)，并且它有一個疏水腔，這個疏水腔可以容納2個膽固醇酯分子和2磷脂分子[20]。CETP將尚未運到肝臟的膽固醇及膽固醇酯從HDL轉(zhuǎn)移到VLDL中，增加了患心血管疾病的危險性。如果CETP基因發(fā)生缺陷，血漿中CETP的活性將會降低，心血管疾病的患病風(fēng)險也會降低[21]，如果在CETP基因先天缺失的C57BL/6小鼠中植入CETP基因，可誘發(fā)AS[22]。因此，CETP抑制類藥物的研發(fā)成為近年研究熱點，而多項CEPT抑制劑開發(fā)的失敗讓人們對于CEPT的結(jié)構(gòu)與功能機理進(jìn)行了更深入的研究。我國學(xué)者提出CETP存在通道模型，通過這一模型實現(xiàn)在脂蛋白間脂質(zhì)分子的轉(zhuǎn)運[23]，CETP的N-端插入HDL-C的酯核，C-端插入LDL-C或VLDL-C表面，CETP與脂蛋白互相作用，從而驅(qū)使CETP兩端的結(jié)構(gòu)不斷變化，由于CETP的兩端比較柔軟，使這一過程得以完成，通過這一變化，CETP的兩端逐漸打開，其內(nèi)部的疏水腔與兩端貫通，成為貫穿其中的通道。脂分子經(jīng)這一通道從HDL轉(zhuǎn)移至LDL或VLDL。

3 膽固醇逆轉(zhuǎn)運作用與冠心病發(fā)病關(guān)系的臨床研究

膽固醇逆轉(zhuǎn)運作用的各個環(huán)節(jié)通過不同方式影響冠心病。近期，Danish Saleheen等[24]的一項前瞻性病例對照研究，對1745例冠心病患者與1749名正常對照者進(jìn)行了HDL-C膽固醇流出能力檢測，研究證明HDL-C的膽固醇流出能力與HDL-C及ApoA-1的濃度呈正相關(guān)，與2型糖尿病、飲酒量呈負(fù)相關(guān)，明顯與冠心病事件呈負(fù)相關(guān)，這種相關(guān)性是獨立于年齡、性別、糖尿病、高血壓、吸煙、飲酒、腰臀比、BMI、低密度脂蛋白濃度、甘油三酯及HDL-C或apoA-1濃度存在的，校準(zhǔn)HDL-C含量后，每增加一個膽固醇流出能力的標(biāo)準(zhǔn)差，CHD的比值比為0.80（95%置信區(qū)間為0.70～0.90）。針對普通人群的LCAT活性與AS相關(guān)性的研究很少，現(xiàn)在只有少量的現(xiàn)況研究，他們的結(jié)論也各不相同。Sethi等[25]的研究，將缺血性心臟病患者與非缺血性心臟病患者的LCAT的活性進(jìn)行了比較，兩者性別、年齡及HDL-C含量均進(jìn)行了匹配，得出結(jié)論前者的LCAT活性降低，認(rèn)為LCAT的低活性是缺血性心臟病的危險因子。

綜上所述，RCT是HDL-C的重要作用之一，有抗動脈粥樣硬化、保護(hù)心血管的作用。通過調(diào)節(jié)、干預(yù)RCT的不同步驟，實現(xiàn)降低動脈粥樣硬化負(fù)荷，將成為將來血脂研究領(lǐng)域的重點。

參考文獻(xiàn)

[1] R.Lozano，M.Naghavi，K.Foreman，et al.Global and regional mortality from 235 causes of death for 20 age groups in 1990 and 2010： a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010[J].Lancet，2012，380（9859）：2095-128.

[2] 陳偉偉，高潤霖，劉力生，等.《中國心血管病報告2016》概要[J].中國循環(huán)雜志，2017，（06）：521-530.

[3] G.Franceschini.Epidemiologic evidence for high-density lipoprotein cholesterol as a risk factor for coronary artery disease[J].American Journal of Cardiology，2001，88（12）：9-13

[4] Aim-High Investigators，W. E. Boden，J.L.Probstfield，et al.Niacin in patients with low HDL cholesterol levels receiving intensive statin therapy[J].N Engl J Med，2011，365（24）：2255-67.

[5] G.G.Schwartz，A.G.Olsson，M.Abt，et al.Effects of dalcetrapib in patients with a recent acute coronary syndrome[J].N Engl J Med，2012，367（22）：2089-99.

[6] Hps Thrive Collaborative Group，M.J.Landray.R.Haynes，et al.Effects of extended-release niacin with laropiprant in high-risk patients[J]. N Engl J Med，2014，371（3）：203-12.

[7] 張?zhí)禅P，王大新.高密度脂蛋白膽固醇亞型抗動脈粥樣硬化的研究進(jìn)展[J].臨床心血管病雜志，2014，（06）：467-471.

[8] 張慧平，孫福成，王 抒.高密度脂蛋白與動脈粥樣硬化和冠心病[J].中國動脈硬化雜志，2004，（06）：733-736.endprint

[9] M.Westerterp，A.J.Murphy，M.Wang，et al.Deficiency of ATP-binding cassette transporters A1 and G1 in macrophages increases inflammation and accelerates atherosclerosis in mice[J].Circ Res，2013，112（11）：1456-65.

[10] X.Wang，H.L.Collins，M.Ranalletta，et al.Macrophage ABCA1 and ABCG1， but not SR-BI， promote macrophage reverse cholesterol transport in vivo[J].J Clin Invest，2007，117（8）：2216-24.

[11] W.Khovidhunkit.A genetic variant of the scavenger receptor BI in humans[J].N Engl J Med，2011，364（14）：1375-6；author reply 1376.

[12] Y.Ji，B.Jian，N.Wang，et al.Scavenger receptor BI promotes high density lipoprotein-mediated cellular cholesterol efflux[J].J Biol Chem，1997，272（34）：20982-5.

[13] S.S.Levinson，S.G.Wagner.Implications of reverse cholesterol transport：recent studies[J].Clin Chim Acta，2015，439：154-61.

[14] B.Foger，M.Chase，M.J.Amar，et al.Cholesteryl ester transfer protein corrects dysfunctional high density lipoproteins and reduces aortic atherosclerosis in lecithin cholesterol acyltransferase transgenic mice[J].J Biol Chem，1999，274（52）：36912-20.

[15] M.E.Brousseau，J.M.Hoeg.Transgenic rabbits as models for atherosclerosis research[J].J Lipid Res，1999，40（3）：365-75.

[16] L.Calabresi，S.Simonelli，M.Gomaraschi，et al.Genetic lecithin：cholesterol acyltransferase deficiency and cardiovascular disease[J].Atherosclerosis，2012，222（2）：299-306.

[17] A.F.Ayyobi，S.H.McGladdery，S.Chan，et al.Lecithin：cholesterol acyltransferase（LCAT）deficiency and risk of vascular disease：25 year follow-up[J].Atherosclerosis，2004，177（2）：361-6.

[18] G.K.Hovingh，B.A.Hutten，A.G.Holleboom，et al.Compromised LCAT function is associated with increased atherosclerosis[J].Circulation，2005，112（6）： 879-84.

[19] N.Solajic-Bozicevic，A.Stavljenic，M.Sesto.Lecithin：cholesterol acyltransferase activity in patients with acute myocardial infarction and coronary heart disease[J]. Artery，1991，18（6）：326-40.

[20] X.Qiu，A. Mistry，M. J. Ammirati，et al.Crystal structure of cholesteryl ester transfer protein reveals a long tunnel and four bound lipid molecules[J].Nat Struct Mol Biol，2007，14（2）：106-13.

[21] M.L.Brown，A.Inazu，C.B.Hesler，et al. Molecular basis of lipid transfer protein deficiency in a family with increased high-density lipoproteins[J]. Nature， 1989， 342（6248）： 448-51.

[22] K.R.Marotti，C.K.Castle，T.P.Boyle，et al.Severe atherosclerosis in transgenic mice expressing simian cholesteryl ester transfer protein[J].Nature，1993，364（6432）：73-5.

[23] L.Zhang，F(xiàn).Yan，S.Zhang，et al.Structural basis of transfer between lipoproteins by cholesteryl ester transfer protein[J].Nat Chem Biol，2012，8（4）：342-9.

[24] D.Saleheen，R.Scott，S.Javad，et al.Association of HDL cholesterol efflux capacity with incident coronary heart disease events： a prospective case-control study[J].Lancet Diabetes Endocrinol，2015，3（7）：507-13.

[25] Sethi AA，Sampson M，Warnick R，et al. - High pre-beta1 HDL concentrations and low lecithin： cholesterol acyltransferase activities are strong positive risk markers for ischemic heart disease and independent of HDL-cholesterol[J].Clinical Chemistry，2010，56（7）：1128.

本文編輯：李 豆endprint