高密度脂蛋白與動脈粥樣硬化的相關性研究進展

翟振麗，馬維紅，申 煒

高密度脂蛋白 (HDL)是動脈粥樣硬化 (AS)的主要保護因子，能有效降低心血管疾病的危險性，臨床上治療冠心病 (CHD)也以升高HDL為重要靶標。但近年來的研究結果對此認識提出質疑，在全身性炎癥或代謝性疾病中，HDL的抗AS作用減弱或消失，甚至表現出促AS的作用［1］，這主要與HDL的功能改變有關。因此，臨床上常用的檢測血漿高密度脂蛋白膽固醇 (HDL-C)水平不能完全反映HDL的功能，而HDL的功能檢測對預測AS發病風險更有意義。本文就HDL的功能改變與AS相關性的研究進展做一綜述。

1 HDL的概述

HDL是由多種成分聚集形成的脂蛋白顆粒，密度為 1.063 ～1.210 g/ml，主要包含 HDL2(密度為 1.063 ～1.125 g/ml)和 HDL3(密度為 1.125 ～ 1.210 g/ml)。與其他脂蛋白顆粒相比，HDL的蛋白質含量最高，膽固醇含量最低。載脂蛋白AⅠ (apoAⅠ)是HDL的主要成分，約占65%。除此之外，HDL還包含磷脂(約25%)、膽固醇 (約4%)、三酰甘油(約3%)和膽固醇酯 (約12%)。HDL的蛋白組學復雜［2］，按其功能大致可分為4類:(1)與脂質轉運相關的蛋白，如載脂蛋白;(2)脂解酶，如卵磷脂膽固醇酰基轉移酶 (LCAT)和屏氧酶1(PON1);(3)脂質轉運蛋白，如膽固醇酯轉運蛋白 (CETP)和磷脂轉移蛋白(PLTP);(4)急性期反應蛋白，如血清淀粉樣蛋白A(SAA)等。

2 HDL的功能

HDL有很多抗AS的功能，如膽固醇逆轉運 (RCT)、抗氧化、抗炎、內皮細胞修復、抗血栓形成等，而HDL的血管保護作用主要歸因于RCT。血漿HDL-C水平與AS發病率呈負相關［3］，但在某些情況下，HDL的功能可發生轉變，表現出促炎、促氧化、RCT功能減退、促血栓形成等作用。

2.1 功能性HDL

2.1.1 HDL的RCT功能 HDL將外周的膽固醇轉運到肝臟通過膽汁直接分泌或代謝的過程稱之為RCT。主要通過2條途徑進行RCT:一是通過B1型清道夫受體(SR-B1)直接轉運，SR-B1與HDL協同可以有效減輕動脈壁脂質沉積，發揮防止AS的作用［4］;二是通過 CETP將膽固醇酯轉運給含載脂蛋白B(apoB)的脂蛋白，再被肝臟攝取，此途徑是人體RCT的主要機制。RCT是新生的高密度脂蛋白前體 (pre-HDL)向成熟的α-HDL轉化的過程［5］，膽固醇的外流是RCT的第一步，apoAⅠ與ATP結合盒轉運子 A1(ABCA1)結合，轉運游離的膽固醇和磷脂，HDL可上調人單核巨噬細胞株THP-1細胞B1型清道夫受體的表達，促進巨噬細胞內膽固醇流出［6］。體內 RCT模擬試驗也已證實降低血漿HDL水平可導致排泄物中巨噬細胞結合的膽固醇降低［7］。HDL可通過不同的機制促進膽固醇從細胞中流出［8］，將膽固醇酯轉運到肝臟被選擇性攝取。檢測膽固醇流出是評估RCT功能非常重要的手段。

2.1.2 HDL的抗氧化、抗炎功能 低密度脂蛋白 (LDL)的氧化脂質可產生活性氧，誘導單核細胞遷移，這是AS形成的重要階段。HDL抗氧化特征主要與抑制LDL氧化有關。在AS形成的病理過程中，正常功能的HDL可清除LDL產生的活性氧，減少氧化性LDL的生成和炎性遞質的聚集，減少血管壁泡沫細胞生成，從而起到抗氧化的作用［9-10］。apoAⅠ還能減弱巨噬細胞對內毒素的反應，抑制Ⅰ型干擾素的作用，表現出HDL的抗炎活性［11］。

2.1.3 其他功能 HDL主要通過促進一氧化氮 (NO)生成及改善前列環素I2-血栓素A2的平衡來發揮改善內皮功能的作用，同時HDL還具有抗血栓形成［12］及腎臟保護作用。

2.2 失功能性HDL

2.2.1 HDL被修飾后失功能 HDL可被多種因素修飾，修飾后的HDL抗AS作用減弱，甚至加速AS進程。這些主要包括:(1)金屬離子、羥自由基、過氧化氫、次氯酸等的氧化修飾;(2)髓過氧化物酶 (MPO)、磷脂酶A2等酶的修飾;(3)糖基化等代謝修飾。apoAⅠ是RCT過程中必不可少的起始脂蛋白，MPO作為動脈壁氯化活性氧類的主要來源，可使apoAⅠ特異位點氯化和硝化，使氨基酸殘基甲硫氨酸、半胱氨酸、精氨酸、組氨酸被氧化［13］，被修飾的 apoAⅠ直接影響HDL的理化性質，降低整體的抗AS效應。Shao等［14］研究證實丙二醛可修飾改變apoAⅠ，抑制膽固醇外流。Smith［15］報道銅氧化、羥自由基或脂質過氧化物均可修飾HDL，導致其結構及功能改變。2型糖尿病患者體內的HDL防止脂質氧化的相關酶被SAA、血漿銅藍蛋白等急性期蛋白置換，發生氧化或糖基化修飾而滅活，HDL蓄積過多的氧化脂質和氧化蛋白轉變成為致炎物質，從而誘導HDL失去原來的抗AS功能［16］。修飾后的 HDL促NO生成作用減低，促進單核細胞遷移、黏附和內皮細胞凋亡作用增強［17］，對內皮的保護作用下降。

2.2.2 HDL組分改變導致失功能 實驗證實，在慢性炎癥或急性反應期，HDL的組成成分發生改變，導致RCT受抑制，抗炎、抗氧化性質改變，血管內皮保護作用下降。主要變化有:(1)SAA、可溶性磷脂酶A2、銅藍蛋白等增加，apoAⅠ含量減少;(2)脂質構成改變，神經鞘磷脂、三酰甘油、游離膽固醇等水平增加，脂質過氧化反應增加，膽固醇酯和磷脂水平減少;(3)抗氧化酶 (如PON1等)、CETP、LCAT減少，導致膽固醇酯化被抑制，HDL抗氧化能力減低，氧化LDL生成增加。文獻報道，敗血癥患者HDL與膽固醇結合能力降低，RCT減弱，表現為失功能［18］。經內毒素作用的小鼠或術后患者急性炎癥階段產生的HDL，誘導SAA和可溶性磷脂酶A2增加，apoAⅠ減少［19］。McGillicuddy 等［20］報道小鼠注射脂多糖誘導炎性反應狀態下，RCT受損，阻斷膽固醇的排泄。Charles-Schoeman等［21］發現RCT與炎癥及HDL的抗氧化能力有關，HDL功能減退與血漿中HDL-C無關，活動期的類風濕性關節炎患者RCT功能受損，增加了CHD發病風險。

3 HDL與AS的相關性研究

HDL有預防AS的作用，主要是HDL能通過巨噬細胞促進斑塊中的膽固醇流出，阻止泡沫細胞生成 (出現在AS進展的過程中)或促使膽固醇從泡沫細胞流出 (在斑塊消退中)。有資料顯示，升高HDL-C水平可減慢AS進程或促使斑塊消退。但最近有研究顯示，血漿HDL-C水平與冠狀動脈疾病 (CAD)發病風險降低無關［22］，最可能的解釋為 HDL-C不一定是反映HDL功能的可靠指標，傳統的檢測HDL-C水平不能說明其功能。

3.1 HDL與AS的進展 大量研究顯示在AS的小鼠模型中，增加HDL的生成，巨噬細胞、泡沫細胞和斑塊的核心成分均減少。給載脂蛋白E(apoE)敲除的小鼠進行人apoAⅠ轉基因，結果apoAⅠ及HDL-C增多，動脈硬化進程被抑制＞80%［23］。Lebherz等［24］通過病毒轉染的方式給AS小鼠模型進行人apoAⅠ基因編碼后，斑塊中apoAⅠ明顯增多，即使喂高脂飲食，動脈硬化的進程在早期就受到了抑制。但是有部分臨床研究結果與此結論相反，血漿HDL-C水平與患CHD風險不一致。先天性HDL-C或apoAⅠ明顯降低的患者卻沒有早發的CHD［25］。藥物試驗顯示CETP抑制劑Torcetrapib和煙酸緩釋片均能升高HDL-C水平，但臨床及血管內超聲檢查表明，藥物并未減少心血管疾病的發病風險，Torcetrapib還有升高血壓的不良反應［16，26］。對于這一現象，惟一的解釋為干預手段增加的HDL顆粒是否有功能尚不能確定。

3.2 HDL與AS的消退 盡管抑制AS進程研究給人類帶來了欣喜，但如果能使動脈斑塊消退似乎更具有誘惑力。因為臨床多數患者已存在動脈斑塊，甚至已患CAD。通過輸注的方式增加apoE敲除的小鼠血漿apoAⅠ含量，顯示斑塊發生重構，斑塊中巨噬細胞和泡沫細胞數量明顯減少［27］。AS本質上是一種發生在大中型動脈血管壁的慢性炎性反應［28］，巨噬細胞在AS炎癥中起重要作用。在AS斑塊中，M1和M2型巨噬細胞同時存在，研究顯示apoAⅠ可抑制M1型巨噬細胞生成，促進M2型巨噬細胞生成［29］，而M2型巨噬細胞主要發揮抗炎和修復的作用。Weibel等［30］報道將巨噬細胞壓縮注入不同小鼠體內，野生型小鼠體內泡沫細胞消退，LDL受體缺陷的高脂小鼠泡沫細胞大量生成。miR-33可抑制肝臟ABCA1和ABCG1的表達，使HDL-C生成減少，從而導致膽固醇流出降低。給予低密度脂蛋白受體 (LDLR)-/-小鼠miR-33抑制劑升高HDL-C水平，顯示斑塊明顯消退，且斑塊中所含的巨噬細胞和泡沫細胞減少［31］。因此，miR-33抑制劑可能存在潛在的升高人血漿HDL-C和apoAⅠ的作用，將來有望通過對抗miR-33促進膽固醇的流出和升高HDL-C來治療CAD。Nissen等［32］給 AS高危患者輸注HDL(apoAⅠ米蘭/磷脂復合物)，5周后血管超聲檢查發現動脈斑塊體積縮小(約4.2%)。Shaw 等［33］將 HDL 直接作用于患者股動脈斑塊處，7 d后離體斑塊中巨噬細胞活性和脂蛋白含量均減少。因此，HDL具有延遲AS進程、促進斑塊消退的作用。

4 HDL的功能檢測

目前，HDL的功能檢測多是細胞基礎上的研究，很多方法因為影響因素多尚未標準化，但部分可望用于人血清的檢測。

4.1 RCT功能檢測 HDL可促使巨噬細胞中膽固醇外排，因此其功能檢測要用培養的活體細胞 (巨噬細胞)。Zhang等［34］用3H或14C膽固醇標記巨噬細胞注入小鼠腹腔，通過放射性手段檢測標記物，計算出外排的3H膽固醇的百分含量;通過跟蹤小鼠體內標記的細胞，結果顯示RCT與apoAⅠ關系密切。3H膽固醇流出率測定是判斷 HDL的 RCT功能的金標準。Turner等［35］成功地用13C標記膽固醇，分別從組織中自由膽固醇流出、膽固醇酯化和膽固醇排泄3部分進行檢測，模擬人體動力學模型來評估RCT功能。RCT包括2個水平:細胞水平和整體水平的膽固醇轉出。目前整體水平檢測困難，有待方法成熟。

4.2 抗炎、抗氧化功能檢測 HDL具備抗炎作用，從而維持內皮細胞的完整性，其抗炎功能可通過以下方式檢測:(1)內皮細胞生成NO的水平;(2)內皮細胞對抗凋亡刺激的能力;(3)HDL干預經促炎性細胞因子作用后的內皮細胞，檢測血管細胞黏附蛋白-1的生成。近期Kelesidis等［36］用熒光探針技術檢測 HDL的氧化功能，給臨床提供了一種價格便宜、快捷精確的檢測方式。

4.3 其他功能檢測 HDL的炎性指數也可客觀反映HDL的功能，是一種抗炎指標。分光光度計測氯酪氨酸反映MPO的氧化活性來反映HDL中apoAⅠ的氧化程度。

綜上所述，隨著對HDL結構及功能研究的逐步深入，HDL致AS和抗AS的雙重作用越來越受到人們的重視，失功能HDL將是今后研究的熱點和臨床治療的靶標。臨床當中也不能僅以HDL-C水平來判斷疾病的發生及轉歸，HDL功能檢測將是臨床治療的重要參考依據，進一步探討功能障礙性HDL的機制及病理變化，將為動脈粥樣硬化性心血管疾病的治療帶來新的曙光。

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文獻檢索方法

分別從CNKI和PubMed進行檢索，中文檢索關鍵詞為“高密度脂蛋白”“失功能脂蛋白”“高密度脂蛋白功能檢測” “動脈粥樣硬化和高密度脂蛋白”等，英文檢索“dysfunctional HDL”“HDL”“atherosclerosis and HDL” “apoAⅠ”“apoAⅠ and atherosclerosis”等。選取近期文獻，分類歸納，通過閱讀摘要來選取有用的文獻。