對卵磷脂膽固醇酰基轉移酶的全新認識

趙煒祎　韓雅君

（1、內蒙古醫科大學2011級研究生，內蒙古　呼和浩特　010059；

2、內蒙古自治區人民醫院心內科，內蒙古　呼和浩特　010017）

對卵磷脂膽固醇酰基轉移酶的全新認識

趙煒祎1韓雅君2

（1、內蒙古醫科大學2011級研究生，內蒙古呼和浩特010059；

2、內蒙古自治區人民醫院心內科，內蒙古呼和浩特010017）

【摘要】卵磷脂膽固醇?；D移酶（lecithin cholesterol acyl transferase，LCAT）作為參與膽固醇逆轉運(reverse cholesterol transport,RCT)、高密度脂蛋白(HDL)等脂蛋白代謝的關鍵酶，在抗動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）的防御系統中起著重要作用。對其的進一步研究將會提高對CHD發生、發展的認識，為CHD的診治帶來新的思路。

【關鍵詞】卵磷脂膽固醇?；D移酶；全新認識

流行病學研究表明冠心病(Coronary Heart Disease，CHD)的發病率呈逐年升高趨勢，嚴重影響人群健康，已成為威脅人類健康的一大殺手，越來越多的人因CHD而致殘致死[1]。CHD作為一個多因素疾病，其起病和眾多因素相關，如高血壓、糖尿病、血脂異常、肥胖、吸煙、遺傳等。其中血脂異常作為CHD的獨立危險因素，在CHD的發生、發展過程中起到舉足輕重的作用。

HDL可以通過多種途徑參與AS斑塊的形成，發揮其心血管保護作用，其中主要通過參與RCT在AS發生、發展和回歸中發揮重要作用，通過降低外周組織游離膽固醇水平及細胞內膽固醇水平，延緩AS的發生，進而影響CHD的進程[2]。所謂的RCT即新生的盤狀HDL攝取肝外細胞（包括巨噬細胞及動脈壁平滑肌細胞等）多余的膽固醇，經血漿LCAT的作用將游離膽固醇酯化為膽固醇酯，膽固醇酯轉移至HDL的內核使其成為球形成熟的HDL，再將其轉移至肝臟，進行再循環或以膽酸的形式排泄的過程，其基本包括細胞游離膽固醇的流出,膽固醇的酯化及膽固醇的清除[3]。

RCT的第一步是細胞游離膽固醇的外流，是防止細胞膽固醇堆積最直接、最關鍵的一步。即膽固醇從肝外細胞遷出的過程。新生HDL作為膽固醇接受體接受從肝外細胞源源不斷流出的游離膽固醇。膽固醇的流出有三種途徑：HDL受體介導細胞膜內膽固醇流出、apoAI/ABC-AI途徑和液相擴散途徑。其中HDL受體即B類I型清道夫受體(scavenger receptor class B type I,SR-BI)介導細胞膜內膽固醇流出。apoAI/ABC-AI途徑即通過ATP結合盒轉運蛋白A1(ABC-A1)清除外周組織的膽固醇。ABC-A1編碼的蛋白稱作膽固醇外流調節蛋白(CERP),貧脂的apoAI接受由外周細胞ABC-AI轉運的游離膽固醇和磷脂，形成盤狀新生HDL，參與膽固醇外流[4]。

RCT的第二步是膽固醇的酯化，就是LCAT酯化游離膽固醇為膽固醇酯。由肝臟分泌入血的LCAT對于HDL正常代謝至關重要，LCAT將卵磷脂2位脂肪酸（sn-2）的脂肪?；D移至游離膽固醇，使游離膽固醇酯化形成疏水的膽固醇酯，而apoAI則是LCAT的一種激活劑，是其發揮活性的必要輔助因子。80%的膽固醇酯被轉運到極低密度脂蛋白（VLDL）以及低密度脂蛋白（LDL）中；20%被轉運到HDL內核，在LCAT的持續作用下，HDL顆粒逐漸變大，成為球形成熟HDL3，HDL3進一步在LCAT作用下，接納細胞中流出的膽固醇生成膽固醇酯,使HDL核心膽固醇酯含量逐步增加，顆粒增大，最后生成成熟的HDL2[4]。

RCA的第三步是膽固醇的清除。成熟的HDL中的膽固醇酯可通過以下三種途徑轉運至肝臟而被清除。第一，SR-BI途徑，即肝臟通過其表面SR-BI只選擇性接受HDL中的膽固醇酯；第二，HDLR途徑，即肝臟通過高密度脂蛋白受體(HDLR)內吞和降解整個HDL顆粒運送膽固醇；第三，CEPT-LDLR途徑，成熟的HDL2也可通過膽固醇酯轉移蛋白(CETP)間接將膽固醇酯轉到富含甘油三酯的脂蛋白如乳糜微粒（CM）、VLDL、LDL,最終經LDL受體進入肝臟進行代謝。此時HDL2也降轉變成HDL3，轉運至肝臟的膽固醇將進一步合成膽汁酸最終以膽汁的形式排出體外。此外，膽固醇還可作為類固醇激素合成的原料，如腎上腺、睪丸和卵巢等類固醇源性組織可通過其表面SR-BI選擇性接受HDL中的膽固醇合成類固醇激素[5]。

回顧整個HDL成熟及RCT的過程中LCAD發揮著至關重要的作用。LCAT不足或缺乏，膽固醇外流受限，CE不能合成，HDL不能成熟，apoA-I被很快分解代謝，導致極低的血清HDL和apoA-I水平。此外，LCAT催化的膽固醇酯化反應(又稱LCAT反應),在維持紅細胞膜與HDL-C之間的游離膽固醇濃度梯度方面極為重要。理論上，LCAD活性增強應具有促進RCT或抗AS的作用；LCAT水平降低CHD的發病率應該增加[6-7]。

人類LCAT基因位于16號染色體，LCAT的mRNA主要存在于肝臟，部分存在于大腦、睪丸、小腸等。LCAT主要由肝合成釋放入血液，以游離或與脂蛋白結合的形式存在，成熟的LCAT由416個氨基酸殘基組成，糖鏈約占24%，同時也是其維持活性必不可少的組分。LCAT有酰基轉移酶和磷酸酶A2的活性。它將卵磷脂2位的脂肪酰基轉移至游離膽固醇，使游離膽固醇酯化形成CE，血中LCAT主要與HDL結合以α-LCAT活性酯化膽固醇，小部分與含apoB的脂蛋白結合以β-LCAT活性酯化膽固醇。此外，LCAT還可以通過縮短sn-2位的支鏈來轉酯化和水解血小板活化因子和氧化的磷脂，通過這些作用，LCAT可以促進血漿中氧化磷脂的代謝，尤其是那些在LDL氧化中產生的氧化磷脂。

上世紀90年代后期有許多學者研究LCAT轉基因動物與AS的關系,來觀察LCAT活性與AS之間的關系。發現，在轉基因兔體內LCAT的過表達同時伴隨著HDL的作用,使因AS導致的死亡降低[8]。但是在Watanabe兔子中由于缺乏了LDL受體,使富含甘油三酯的脂蛋白如CM、VLDL、LDL,最終不能進入肝臟進行代謝，即便高表達LCAT活性也不能使兔子幸免于AS而致死。說明在高表達LCAT活性的同時還需要高的HDL水平及低的LDL水平才能夠阻止AS的進展。在轉基因鼠中其體內高表達LCAT活性并不能阻止其免受AS而致死。小鼠過表達LCAT的促進動脈粥樣硬化作用可能與小鼠不表達CETP有關，共表達CETP小鼠的LCAT過表達則減少動脈粥樣硬化[9]。2009年Tanigawa等通過給小鼠腹膜腔內注射有標記的膽固醇巨噬細胞,之后通過測定小鼠血清中巨噬細胞中標記的膽固醇酯的含量,發現LCAT的活性的表達與否并不能直接影響到巨噬細胞的膽固醇逆轉運[10]。

對于人群LCAT活性與心血管病的關系，目前僅有少量研究，而且研究結果不一。目前研究較多的LCAT相關指標是關于HDL膽固醇酯化速率(fractional esterification rate of cholesterol in HDL，FER-HDL)的研究，FER-HDL指血清去除β-脂蛋白(主要是LDL和VLDL)后HDL膽固醇的初始酯化速率。也就是說FER-HDL同LCAT活性呈正相關，同時也有大量研究得出FER-HDL與心血管病及其主要危險因素呈正相關，是預測動脈粥樣硬化進展情況的最佳實驗室指標之一[11]。在Dobiasova[12]等對正常人、高血壓患者、CHD患者血清FER-HDL測定的結果中得出:CHD患者的FER-HDL與其他兩組之間差異有統計學意義(P＜0.01),也就是說在CHD的患者HDL的酯化率反而要比正常人高,故推測LCAT的活性與CHD之間沒有直接的相關性。2009年Dullaart[13]等對100多例CHD的患者和100多例正常人進行的3年隨訪中發現,LCAT活性高并不能減低CHD發病風險,在某種程度上甚至可能還會抑制HDL的抗AS作用。同樣是在2009年EPICNorfolk研究，即1000例CHD患者及2500多例正常人的6年隨訪試驗，其結果的公布更進一步證實了低的LCAT活性并不預示著CHD的高發。此外，2012年我國學者在探討LCAT、CEPT水平與HDL的相關性時發現：與正常人相比，CHD患者血漿HDL顆粒呈變小趨；隨著LCAT水平的降低和CETP水平的增加，HDL顆粒呈明顯的變小程度[14]。

家族型LCAT缺乏并不意味著CHD患病率升高。在對家族性LCAT活性部分或全部丟失的家族患者隨訪中發現,LCAT活性的低表達并不能使其CHD的患病率明顯增大。大的HDL顆粒未必有抗AS作用。罕見的遺傳性LCAT缺陷癥（FLD）患者，HDL水平很低，但心血管病危險未見明顯增加[15]。CHD是AS在冠狀動脈的表現，頸動脈可及作為全身中型動脈的窗口，其AS程度和CHD密切相關，Zureik為期4年的EVA隨訪研究認為頸動脈IMT增厚是AS的早期表現。加拿大的一項對家族性FLD患者(僅9名患者，包括2名純合體和7名雜合體，未設對照組)隨訪25年的研究中發現他們沒有發生心血管事件，但雜合體的頸動脈內膜厚度(cIMT)厚度顯著高于純合體并高于預測值[16]。對意大利的40名LCAT突變攜帶者進行的分析(12名純合體和28名雜合體，并設立80名健康對照)發現cIMT厚度低于對照組，并且呈基因-劑量依賴性[17]。LCAT在HDL成熟的過程中起著至關重要的作用，但在HDL介導的細胞膽固醇流出的過程中，LCAT卻并非是必不可缺的。FLD患者，LCAT水平降低，前β-HDL增多，增強了ABCA1介導的巨噬細胞膽固醇的流出，巨噬細胞膽固醇的清除與cIMT密切相關，所以LCAT缺陷癥患者的cIMT厚度減低。這二項研究說明LCAT缺陷癥患者并沒有明顯的早發AS的表現。

綜上所述，LCAT作為HDL成熟和RCT過程的關鍵酶，理論上LCAT缺乏將加速AS的進展，LCAT活性增強將會起到抗AS的作用，但目前其抗AS作用仍存在諸多爭議，目前的動物試驗及臨床研究向我們闡明:高表達LCAT的兔/鼠并未免受AS而致死，可能與其低表達CEPT有關；低的LACT活性并不預示著CHA的高發；FLD患者并沒有明顯的早發AS表現。也有研究指出，隨著LCAT水平的降低和CETP水平的增加，HDL顆粒的變小程度更加明顯（CHD患者血漿HDL顆粒呈變小趨勢），說明LCAT水平在一定程度上同CHD呈負相關。LCAT在AS以及CHD的發生、發展中究竟扮演何種角色，血漿LCAT能否為CHD的早期預防及診治帶來福音，仍有待我們繼續探討和研究。

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