磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)是一類具有催化甘油磷酸脂二位(sn-2)酰基水解活性的酶類家族。通過催化細(xì)胞內(nèi)膜磷脂水解,產(chǎn)生以花生四烯酸(arachidonic acid,AA)為主的游離脂肪酸和溶血磷脂,AA等繼而產(chǎn)生如前列腺素及血小板活化因子(platelet activating factor,PAF)等具有強(qiáng)烈生物活性的代謝產(chǎn)物。PLA2作為這類脂質(zhì)介質(zhì)的限速酶,其生理功能包括參與磷脂的更新、胞膜的再構(gòu)、磷脂過氧化物的解毒、促進(jìn)機(jī)體壞死組織清除、促進(jìn)肺泡表面活性物質(zhì)代謝、宿主防御和細(xì)胞信號傳遞等。同時,PLA2廣泛參與人體炎癥反應(yīng)、炎癥相關(guān)性疾病等多種病理反應(yīng)。由于PLA2活性產(chǎn)物的多樣性,使PLA2在多種疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演了關(guān)鍵角色。因此,PLA2也成為了疾病治療中藥物干預(yù)的靶點[1]。
1 Lp-PLA2概述
PLA2家族大致可分為依賴鈣離子的分泌型細(xì)胞外sPLA2(secretory PLA2,sPLA2)、胞漿型cPLA2(cytosolic PLA2,cPLA2)及非鈣離子依賴型iPLA2(Ca2+-independent PLA2,iPLA2)[2]。脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A2,Lp-PLA2)或PLA2G7,是由441個氨基酸組成的蛋白質(zhì),分子量為45kDa,以活性形式存在于血液循環(huán)中。Lp-PLA2不需要Ca2+維持其催化活性,屬于iPLA類。Lp-PLA2主要作用于氧化磷脂(oxidized phospholipids,OxPL),水解其甘油磷脂二位(Sn-2)酰基鍵產(chǎn)生氧化型游離脂肪酸(oxidized free fatty acids,Ox-FFA)和溶血磷脂酰膽堿(lyso-phosphatidyrlcholine,Lyso-PC),后二者是促炎介質(zhì),能刺激粘附分子和細(xì)胞因子的產(chǎn)生。與磷脂酶A2家族其余成員不同的是,Lp-PLA2具有降解PAF的活性,因此也被稱為血小板活化因子乙酰水解酶(platelet-activating factor acetylhydrolase,PAF-AH)。
1.1 Lp-PLA2的來源 生化研究表明,血漿中Lp-PLA2的主要來源是巨噬細(xì)胞,當(dāng)單核細(xì)胞向成熟的巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變時,它們會誘導(dǎo)Lp-PLA2mRNA的表達(dá),并分泌大量具有Lp-PLA2活性的物質(zhì)。利用Northern blot研究發(fā)現(xiàn),在含有大量巨噬細(xì)胞的組織(如胸腺,扁桃腺,胎盤)中,單核細(xì)胞向巨噬細(xì)胞的分化會誘導(dǎo)產(chǎn)生高水平的Lp-PLA2mRNA。Asano等人研究發(fā)現(xiàn),在野生型Lp-PLA2或Lp-PLA2基因缺陷的純合子骨髓移植患者中,其血漿Lp-PLA2來源于供體的造血干細(xì)胞。也有其他研究報導(dǎo),在人類主動脈[3],哺乳動物乳腺[4],不成熟的胚胎滋養(yǎng)層巨細(xì)胞[5],以及血小板中發(fā)現(xiàn)了少量Lp-PLA2的表達(dá)。
1.2 Lp-PLA2表達(dá)的調(diào)控 Lp-PLA2的表達(dá)受到多種外在因素的影響,例如:作用底物,各類細(xì)胞因子,甾體類激素等。與此同時,細(xì)胞分化的狀態(tài)也會明顯地對其表達(dá)產(chǎn)生影響。早期研究發(fā)現(xiàn),抗炎類糖皮質(zhì)激素地塞米松能使分化的HL-60細(xì)胞分泌Lp-PLA2增多,而促炎癥因子IFN-γ,IL-1α,IL-1β,IL-4,IL-6,TNF-α,GM-CSF和M-CSF使巨噬細(xì)胞分泌Lp-PLA2減少。但也有研究得出了相反的結(jié)論:人們發(fā)現(xiàn)在分化較差的單核細(xì)胞,如RAW264.7和THP-1細(xì)胞中,炎癥因子LPS,IL-1β,G-CSF和TNF-α的刺激能明顯增加活性Lp-PLA2的合成和分泌[6-7]。因此,促炎因子或抗炎因子對Lp-PLA2表達(dá)的調(diào)控似乎取決于細(xì)胞的分化狀態(tài)。在活體的研究中發(fā)現(xiàn),雌激素能降低成年雄性和雌性大鼠血漿Lp-PLA2水平,而孕激素有相反的作用。并且發(fā)現(xiàn),不論是雄性或雌性,幼年或成年大鼠,地塞米松都能使其血漿Lp-PLA2水平升高。
1.3 Lp-PLA2的生物學(xué)活性 Lp-PLA2能水解的底物范圍廣泛,包括在機(jī)體調(diào)控下的生物合成途徑中或氧化應(yīng)激水平升高后產(chǎn)生的各類物質(zhì),包括PAF,PAF類似的OxPL,氧化修飾的磷脂酰膽堿,酯化的異前列烷等,但對PAF有明顯的特異性。反應(yīng)產(chǎn)物包括溶血血小板活化因子(lyso-PAF),Lyso-PC和不同類型的脂肪酸,例如醋酸鹽,游離異前列烷,氧化脂肪酸以及過氧化氫脂肪酸(hydroperoxy fatty acids)。
Lp-PLA2能被磷酸硝基苯基二乙酯和3,4-二氯異香豆素抑制,對乙二胺四乙酸(EDTA),Ca2+和巰基試劑不敏感,表明該酶是一個絲氨酸依賴的水解酶。Lp-PLA2對磷脂的Sn-2位短鏈殘基具有很強(qiáng)的特異性,當(dāng)Sn-2位殘基為乙酰基時具有最大水解活性,并且Sn-2位酰基鏈每延長一個亞甲基其水解活性就降低1/18。Lp-PLA2對Sn-2位為長鏈脂肪酸的磷脂底物沒有酶活性。
與其它類型的PLA2不同的是,Lp-PLA2不受細(xì)胞活化狀態(tài)的調(diào)節(jié),也不啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo),其在血漿中的水平?jīng)]有劇烈波動。又由于其非Ca2+依賴性,使得Lp-PLA2的存在似乎對細(xì)胞膜和脂蛋白中磷脂成分的完整性構(gòu)成潛在的威脅。然而,Lp-PLA2能特異性地識別Sn-2位短鏈殘基,因此不會水解結(jié)構(gòu)完整的細(xì)胞膜及脂蛋白的磷脂成分。
1.4 Lp-PLA2的氧化易感性 雖然Lp-PLA2的功能之一是使氧化應(yīng)激過程中產(chǎn)生的Ox-PL及其同類物質(zhì)失活,但其本身也對氧化應(yīng)激敏感。氧自由基,重金屬,吸煙等生理或非生理情況下產(chǎn)生的氧化劑,都會通過不可逆地改變Lp-PLA2重要的功能基團(tuán)來抑制其活性。利用純化重組蛋白,人們發(fā)現(xiàn)過氧化亞硝酸鹽[peroxynitrite (ONOO-)]是使Lp-PLA2失活的物質(zhì)之一,并且有酪氨酸硝基化參與其中,而殘基M117是首先被氧化的位點之一。M117的氧化不僅導(dǎo)致了酶的失活,也因為它接近LDL的結(jié)合域而影響了Lp-PLA2與LDL的結(jié)合[8]。
2 Lp-PLA2與血漿脂蛋白
一般情況下,Lp-PLA2分別與低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)和高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)相結(jié)合,存在于人體血液循環(huán)中。血液中Lp-PLA2的總體活性與其總量呈正相關(guān)。70%~80%的活性Lp-PLA2結(jié)合于LDL(LDL-Lp-PLA2),20%~30%結(jié)合于HDL(HDL-Lp-PLA2),也有少量結(jié)合于極低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein,VLDL)。雖然LDL是Lp-PLA2的主要結(jié)合蛋白,但是大多數(shù)的LDL中并不含有Lp-PLA2。Gaubatz等人[9]曾報導(dǎo),Lp-PLA2與apoB-100(LDL的主要載脂蛋白)的摩爾比值介于1:100至1:10000之間。即使在含Lp-PLA2濃度最高的LDL中,比值也不過1%。前人研究已經(jīng)證實,Lp-PLA2與各類脂蛋白結(jié)合的比例并不是固定不變的。2003年,Takeshi等人研究報道,在健康人群中,血漿Lp-PLA2總量與血漿總膽固醇(Total cholesterol,TC),甘油三酯(Triglyceride,TG),低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和apoB含量呈正相關(guān)。HDL-Lp-PLA2與高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C),載脂蛋白A-I(apoA-I,HDL的主要載脂蛋白)呈正相關(guān),與LDL-C和apoB含量呈負(fù)相關(guān)。而非HDL-Lp-PLA2與HDL-Lp-PLA2含量彼此呈負(fù)相關(guān)。男性血漿Lp-PLA2的總量和非HDL-Lp-PLA2含量均高于女性。與健康人群相比,高脂血癥患者HDL-Lp-PLA2的含量明顯高于前者,并且具有統(tǒng)計學(xué)意義。然而,盡管其LDL-C和apoB的含量都高于對照組,HDL-C和apoA-I低于對照組,但二者非HDL-Lp-PLA2的含量不具統(tǒng)計學(xué)差異。與對照組相比,高脂血癥組非HDL-Lp-PLA2總量與TC,TG,LDL-C和apoB含量間的正相關(guān)性減弱,而HDL-Lp-PLA2與HDL-C或apoA-I無明顯相關(guān)性。非HDL-Lp-PLA2與apoB的比值在高脂血癥組中明顯減低,而HDL-Lp-PLA2與apoA-I的比值明顯升高。非HDL-Lp-PLA2與HDL-Lp-PLA2含量彼此呈正相關(guān)。而且在2型糖尿病患者組中也得出了以上相似的結(jié)論。因此說明,Lp-PLA2在脂蛋白中的分布不只由各類脂蛋白濃度決定,還受其他能改變此類酶與脂蛋白結(jié)合的因素影響。
在血脂正常的人群中,Lp-PLA2主要分布于LDL和HDL,但是當(dāng)血漿中的脂蛋白a [lipoprotein(a),Lp(a)]達(dá)到檢測閾值時,Lp-PLA2的分布會發(fā)生變化。1995年,Blencowe等人首先證實了當(dāng)血漿中Lp(a)含量超過0.1mg/mL時,Lp-PLA2優(yōu)先與Lp(a)結(jié)合。此后,Karabina等人的研究又將影響Lp-PLA2在脂蛋白中分布的Lp(a)水平提高到了0.3mg/mL。Lp(a)在結(jié)構(gòu)上與LDL相似,也由apoB-100組成,并通過二硫鍵將一種特殊的糖蛋白apo(a)與apoB-100相連[10]。Lp-PLA2與Lp(a)并非通過apo(a)相連,而是需要apoB的參與。有研究發(fā)現(xiàn),Lp(a)中Lp-PLA2的含量高出等摩爾LDL中的1.5~2倍,而活性則高出3倍。因此可以說,與LDL相比,Lp(a)更富含Lp-PLA2。連接Lp-PLA2的Lp(a)是高度糖基化的,有與LDL-Lp-PLA2相似的理化性質(zhì)和生物學(xué)活性,并且二者中的Lp-PLA2在體外都具有氧化易感性。由于糖蛋白apo(a)分子中Kringle-4的拷貝數(shù)不同,apo(a)有多種不同的異構(gòu)體,因此Lp(a)也存在不同的表型。Lp-PLA2在不同表型的Lp(a)中具有明顯不同的催化特性。與大分子Lp(a)相比,小分子Lp(a)中的Lp-PLA2有更大的米氏常數(shù)和最大反應(yīng)速率。這說明,盡管apo(a)不直接與Lp-PLA2相連,但其能影響Lp-PLA2和Lp(a)的結(jié)合。
脂蛋白與Lp-PLA2不僅在結(jié)構(gòu)上相連,前者對后者的生物學(xué)活性也存在一定的影響。Diana等人研究發(fā)現(xiàn),與正常人群相比,體內(nèi)只表達(dá)HDL的β-脂蛋白缺乏癥(abetalipoproteinemia,ABL)患者血漿PAF的半衰期延長,而體內(nèi)只表達(dá)LDL的家族性高密度脂蛋白缺乏癥(Tangier disease,丹吉爾病)患者血漿PAF的半衰期縮短。由此證明了,LDL能使Lp-PLA2水解PAF的活性增強(qiáng),而HDL相反。后來又有研究發(fā)現(xiàn),利用腺病毒介導(dǎo)人類Lp-PLA2基因轉(zhuǎn)移至過表達(dá)apoA-I的apoE-/-小鼠體內(nèi),可以減少βVLDL的氧化,減弱內(nèi)皮細(xì)胞胞漿Ca2+的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),降低ICAM-1和VCAM-1的表達(dá),抑制巨噬細(xì)胞浸潤,最終能減少新生內(nèi)膜的形成,改善動脈粥樣硬化。因而說明HDL-Lp-PLA2具一定的抗炎作用。
3 Lp-PLA2與相關(guān)疾病
在早期研究中發(fā)現(xiàn),PAF具有極強(qiáng)的生物學(xué)活性,能促進(jìn)血小板聚集、中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞趨化以及促進(jìn)白三烯等大量炎癥介質(zhì)釋放,而Lp-PLA2能水解PAF使其失活,因此Lp-PLA2曾被認(rèn)為能抑制炎性反應(yīng),具有抗炎作用。后來發(fā)現(xiàn),Lp-PLA2能特異性地水解Ox-PL,生成Lyso-PC和Ox-FFA,后二者是促炎介質(zhì),能刺激炎癥細(xì)胞內(nèi)皮粘附分子和細(xì)胞因子的表達(dá),誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞浸潤,并導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷。因此Lp-PLA2又被認(rèn)為有致炎作用。
1995年,Tjoelker等人首次證明了Lp-PLA2在活體內(nèi)的抗炎特性:他們在胸膜炎的動物模型中發(fā)現(xiàn),注射外源性Lp-PLA2能阻斷PAF誘發(fā)的水腫,減少滲出。目前越來越多的實驗證明,重組Lp-PLA2能減輕一系列炎癥性疾病的病理過程。例如:壞死性小腸結(jié)腸炎,神經(jīng)元凋亡,急性胰腺炎,糖尿病,過敏性休克,膿毒癥,肝臟氧化應(yīng)激后損傷與修復(fù)等。然而,鼠類本身低表達(dá)LDL,大部分的Lp-PLA2與HDL相關(guān),因此在動物模型中得出的結(jié)論并不能完全真正地反映人體中的情況[11]。目前仍需要大量的生物化學(xué)和臨床流行病學(xué)研究來明確Lp-PLA2,脂蛋白以及相關(guān)疾病之間的關(guān)系。
3.1 Lp-PLA2與動脈粥樣硬化性疾病 目前,國內(nèi)外對Lp-PLA2與疾病相關(guān)性的研究主要集中于動脈粥樣硬化(arthrosclerosis,AS)所致的心血管疾病。
AS是多種危險因子共同作用的結(jié)果。大部分心血管病患者存在一個或多個危險因子,然而臨床上發(fā)現(xiàn)部分沒有危險因子的人卻患有心血管病。因此,傳統(tǒng)危險因子不能解釋所有的心血管事件,這就促使人們?nèi)ふ倚碌闹虏∫蜃印@碚撋险J(rèn)為,LDL-Lp-PLA2通過水解動脈內(nèi)膜LDL上的氧化磷脂酰膽堿(Ox-PC),生成Lyso-PC和Ox-FFA,后二者是促炎介質(zhì),能刺激炎癥細(xì)胞內(nèi)皮粘附分子和細(xì)胞因子的表達(dá),從而導(dǎo)致單核細(xì)胞由管腔向內(nèi)膜聚集。單核細(xì)胞在內(nèi)膜聚集后衍生為巨噬細(xì)胞,巨噬細(xì)胞吞噬Ox-LDL變成凋亡的泡沫細(xì)胞。而這些活化的巨噬細(xì)胞和泡沫細(xì)胞會產(chǎn)生更多的Lp-PLA2重返至循環(huán)中。凋亡的泡沫細(xì)胞聚集成AS斑塊,斑塊能釋放細(xì)胞因子和蛋白酶,降解纖維帽的平滑肌細(xì)胞和膠原基質(zhì),使斑塊變得脆弱、破裂,從而引起AS的發(fā)生與發(fā)展,導(dǎo)致血栓形成和心血管事件的發(fā)生。
2006年,在一項對冠心病猝死患者的冠脈Lp-PLA2表達(dá)的免疫組化研究中,Kolodgie等人發(fā)現(xiàn)Lp-PLA2極其顯著地表達(dá)在易損、破裂斑塊的壞死核心和巨噬細(xì)胞周圍,而相對弱染色的是非進(jìn)展性病變的斑塊。這些發(fā)現(xiàn)提示,Lp-PLA2在進(jìn)展性AS病變中具有促進(jìn)斑塊不穩(wěn)定的潛在作用。在斑塊進(jìn)展過程中,斑塊纖維帽變薄、脂質(zhì)池變大和巨噬細(xì)胞浸潤壞死核心。此時,若用Lp-PLA2抗體染色,病變顯示出濃郁的棕紅色,抗Lp-PLA2抗體染色陽性可能是易損斑塊的標(biāo)志。
2007年,Lavi等人在冠狀動脈口和冠狀竇同時采取血樣檢測Lp-PLA2濃度,發(fā)現(xiàn)在有明顯AS斑塊的冠脈血管床處的血液中,Lp-PLA2水平明顯升高。而當(dāng)冠狀動脈斑塊不存在時,Lp-PLA2水平明顯降低。
目前,大量的流行病學(xué)研究和臨床前瞻性研究發(fā)現(xiàn),發(fā)生心血管事件者Lp-PLA2濃度或活性顯著高于對照組。血漿Lp-PLA2濃度或活性升高是心血管事件的獨立危險因子,并且比傳統(tǒng)危險因子對心血管病具有更強(qiáng)的預(yù)測能力。Lp-PLA2在薄纖維帽斑塊和破裂斑塊中高產(chǎn)出,并且釋放到血循環(huán)中,又由于Lp-PLA2具有很低的生物變異性,因此可以作為臨床預(yù)測斑塊易損性的炎癥生物標(biāo)記物。根據(jù)高危心血管病和急性冠狀動脈綜合征的Mayo Heart研究和KAROLA研究所繪出的Kaplan-Meier心血管病無事件存活曲線,美國FDA已確認(rèn)將Lp-PLA2濃度>235ug/L定義為增高,<200ug/L定義為低水平,200~235ug/L定義為臨界增高,以識別心血管病高危患者。
3.2 Lp-PLA2與陣發(fā)性房顫 2007年,Keisuke等人[12]研究發(fā)現(xiàn),與健康人群相比,雖然陣發(fā)性房顫患者的血漿TC,HDL,LDL,高敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)和總的Lp-PLA2水平與前者無明顯差異,但是LDL- Lp-PLA2和LDL- Lp-PLA2/HDL- Lp-PLA2明顯升高,并且在所有研究對象中發(fā)現(xiàn),LDL- Lp-PLA2/HDL- Lp-PLA2與左房直徑呈正相關(guān)。由此說明,Lp-PLA2在脂蛋白中的分布與陣發(fā)性房顫之間存在一定的相關(guān)性,LDL- Lp-PLA2/HDL- Lp-PLA2可能作為陣發(fā)性房顫患者體內(nèi)存在炎癥反應(yīng)的一種標(biāo)志,抗炎和抗氧化治療或許能對房顫的預(yù)防起到一定作用。
3.3 Lp-PLA2與過敏反應(yīng) 2008年,Peter等人首次檢測了存在不同程度的哮喘或?qū)ㄉ^敏患者的血漿PAF水平及Lp-PLA2的活性。結(jié)果顯示,患者組血漿PAF水平較對照組比均有明顯升高,并且升高程度與病情嚴(yán)重程度呈正比。血漿PAF水平與Lp-PLA2活性呈負(fù)相關(guān)。血漿Lp-PLA2活性降低程度與疾病嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。由此說明,Lp-PLA2對PAF的滅活程度與過敏性疾病的嚴(yán)重性之間可能存在因果關(guān)系。
3.4 Lp-PLA2與慢性腎臟病(chronic kidney disease, CKD) Eleni等人研究發(fā)現(xiàn)3-4期的CKD患者與正常人群相比,血漿Lp-PLA2活性升高,HDL-Lp-PLA2無明顯差異,HDL-Lp-PLA2/總Lp-PLA2活性顯著降低。重組人促紅細(xì)胞生成素(EPO)治療患者組與未治療患者組相比,總Lp-PLA2活性,HDL-Lp-PLA2活性,HDL-Lp-PLA2/總Lp-PLA2明顯升高。在體外實驗中,用EPO刺激治療組患者的單核細(xì)胞,出現(xiàn)劑量依賴性的Lp-PLA2分泌增多和活性增強(qiáng),而在未治療組中無此現(xiàn)象。由于HDL-Lp-PLA2可能存在的抗炎和抗動脈粥樣硬化作用,因而研究人員得出結(jié)論,長期的EPO治療能提高CKD患者血漿中HDL-Lp-PLA2/總Lp-PLA2值,可能在CKD患者抗動脈粥樣硬化的治療中起重要作用。
2015年,我國苗艷等人[13]根據(jù)尿白蛋白排泄率及血肌酐水平將240例2型糖尿病患者分為正常白蛋白尿組、微量白蛋白尿組、大量白蛋白尿組和終末期腎病組,通過分析各組患者尿白蛋白排泄率、血肌酐水平與臨床表現(xiàn)及Lp-PLA2的關(guān)系,得出了Lp-PLA2是糖尿病腎病尿蛋白發(fā)生及腎功能障礙的獨立危險因素,可作為糖尿病腎病進(jìn)展指標(biāo)的結(jié)論。
3.5 Lp-PLA2與炎癥性腸病(inflammatory bowel disease, IBD) 2005年,Hirukazu等人利用分光光度法在57位IBD患者和13位健康人中檢測了血漿Lp-PLA2活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),克羅恩病(Crohn disease,CD)組的Lp-PLA2活性明顯低于潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)和健康對照組。在UC和CD的鑒別診斷中,將386U/L定為Lp-PLA2的陽性參考值后,利用Lp-PLA2診斷UC的敏感性為46%,特異性為100%,比以往兩種最常用的血清標(biāo)志物pANCA和ASCA更具診斷意義。因而,Lp-PLA2為UC和CD的鑒別診斷提供了新的標(biāo)準(zhǔn)。
3.6 Lp-PLA2與膿毒癥 在德國的一項臨床研究中發(fā)現(xiàn),重癥監(jiān)護(hù)治療病房(intensive care unit,ICU)中的患者,術(shù)后初期的血漿Lp-PLA2的活性低于正常人群,但隨著時間推移,會顯著地升高。在重度膿毒癥患者中,死亡組Lp-PLA2的活性高于存活組。Lp-PLA2的活性與炎癥介質(zhì)如新喋呤(neopterine),TNF-α的血漿水平呈正相關(guān),但與急性時相反應(yīng)物如CRP,IL-6,降鈣素原(procalcitonin,PCT)無關(guān)。理論上應(yīng)用重組Lp-PLA2能降解致炎因子PAF,但由于膿毒癥患者體內(nèi)Lp-PLA2的活性隨時間及病情嚴(yán)重性而波動,使得在大規(guī)模的三期臨床試驗中,一概應(yīng)用于各階段膿毒癥的重組Lp-PLA2并沒有降低患者死亡率。
3.7 Lp-PLA2與精神障礙 2007年,我國孟祥飛等人發(fā)現(xiàn)中國北方漢族精神分裂癥患者血清PLA2的水平增高。2015年,張洪燕等人對101例抑郁癥患者及116例正常健康人血漿Lp-PLA2濃度進(jìn)行檢測,并且采用漢密爾頓抑郁量表(HAMD)評估抑郁癥患者抑郁癥狀,對抑郁癥患者HAMD評分與血漿Lp-PLA2濃度的相關(guān)性進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)血漿Lp-PLA2的濃度增高可能與抑郁癥的發(fā)病有關(guān),但與抑郁癥狀嚴(yán)重程度無明顯相關(guān)性。
4 Lp-PLA2的基因多態(tài)性
最早的報道見于日本人群中,發(fā)現(xiàn)大約有4%的人血漿中檢測不出Lp-PLA2活性,原因是在靠近酶活性位點處發(fā)生了點突變(V279F:279位的纈氨酸被苯丙氨酸所替代)。隨后在朝鮮[14],中國[15],土耳其,阿塞拜疆,吉爾吉斯斯坦人群中也發(fā)現(xiàn)這種突變。但目前還沒有在北美人群中發(fā)現(xiàn)此類突變。
另一類較少見的突變(Q281R)位于前者下游兩個氨基酸的位置,這類突變會使酶活性嚴(yán)重缺失,但不會完全缺失[16]。此外,Ishikara等人發(fā)現(xiàn)了另外兩類罕見的突變,分別是I317N和外顯子3處的插入改變(Ins191),二者都會影響Lp-PLA2的功能。Lp-PLA2缺陷本身并沒有一定的生理效應(yīng)。但是有實驗證明,當(dāng)V279F突變和其他遺傳基因缺陷或一些環(huán)境因素并存時,可能通過改變了其他的基因產(chǎn)物,而使這種基因型產(chǎn)生了生理效應(yīng)。目前已報道在日本人群中,哮喘,AS,視神經(jīng)脊髓型多發(fā)性硬化(optic-spinal multiple sclerosis,OS-MS)[17],冠狀動脈性心臟病,腦血管病,擴(kuò)張型心肌病,肥厚性心肌病,動脈硬化閉塞癥,腹主動脈瘤,免疫球蛋白耐受等病情的嚴(yán)重程度與Lp-PLA2的缺陷相關(guān)。然而有研究發(fā)現(xiàn)在朝鮮人群中,Lp-PLA2缺陷能降低患心血管疾病的危險[18]。
與V279F局限于少數(shù)人種不同,人們又發(fā)現(xiàn)了R92H,I198T和A379V三類廣泛存在于所有人種中的Lp-PLA2多態(tài)性基因,其轉(zhuǎn)錄出的特異性蛋白酶活性升高,但與PAF的親和力降低。I198T和A379V位點的改變增加了發(fā)生哮喘和遺傳性過敏癥的危險。
由于人類遺傳的異質(zhì)性,使人們在Lp-PLA2基因突變與心血管疾病關(guān)系的研究中得出了不一致的結(jié)論。首先,在A379V突變會增強(qiáng)或減弱酶活性的研究結(jié)果上就存在分歧。其次,人們在基因改變與人類疾病關(guān)系的研究上也得出了不一致的結(jié)論。Sutton等人報道,與I198T相比,基因型R92H和A379V與冠心病的發(fā)生具更強(qiáng)的相關(guān)性[19]。在中國臺灣人群的研究中也得出了相似的結(jié)論[20]:基因型為A379V的個體患冠心病的危險性更高。而兩項在高加索人群中的研究卻得出了相反的結(jié)論。
5 展望
目前,雖然人們在Lp-PLA2的基礎(chǔ)生物化學(xué),動物實驗,及其與臨床疾病關(guān)系的研究中取得了較多成果,但如何將基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用結(jié)合,使Lp-PLA2為人們在相關(guān)疾病的診斷治療中開辟新的前景,尚需嘗試與思索。
例如,基于Lp-PLA2是心血管事件獨立危險因素的這一研究結(jié)論,Lp-PLA2可能將成為抗AS治療的新靶點。二期臨床試驗證實,Lp-PLA2的選擇性抑制劑Darapladib,能阻止AS斑塊壞死核心容積擴(kuò)展,降低斑塊的易損性。但是,評價Darapladib臨床安全性及療效的大規(guī)模三期臨床試驗(STABILITY)卻未能達(dá)到降低心血管死亡、心臟病發(fā)作及中風(fēng)風(fēng)險的主要終點[21]。相關(guān)專家分析:這可能與Lp-PLA2基因多態(tài)性及他汀類藥物有關(guān)。他汀類藥物降低了Lp-PLA2的水平,此外,他汀類藥物本身具有抗炎效果,這可能使Lp PLA2抑制劑用來改善疾病的空間變小。
目前,Lp-PLA2在心血管疾病中的研究已經(jīng)為人們揭示Lp-PLA2在相關(guān)疾病中的病理生理功能,并為其他疾病的研究提供了新的思路,而對Lp-PLA2生物學(xué)功能和基因多態(tài)性的研究可能會進(jìn)一步豐富我們對Lp-PLA2的認(rèn)識。在不久的將來,人們會繼續(xù)揭開Lp-PLA2的奧秘,開發(fā)Lp-PLA2潛在的臨床價值。
參考文獻(xiàn):
[1]Burke JE, Dennis EA. Phospholipase A2 biochemistry[J]. Cardiovasc Drugs Ther, 2009, 23: 49-59.
[2]Schaloske RH, Dennis EA. The phospholipase A2 superfamily and its group numbering system[J]. Bioehim Biophys Acta, 2006, 1761: 1246-1259.
[3]Tsoukatos DC, Brocheriou I, Moussis V, et al. Platelet-activating factor acetylhydrolase and transacetylase activities in human aorta and mammary artery[J]. Lipid Res, 2008.
[4]Lee E, Lee SJ, Lee TY, et al. cDNA cloning and expression of biologically active platelet activating factor acetylhydrolase (PAF-AH) from bovine mammary gland[J]. Biol Pharm Bull, 2005, 28: 580-583.
[5]Bucher K, Leiser R, Tiemann U, et al. Platelet-activating factor receptor (PAF-R) and acetylhydrolase (PAF-AH) are co-expressed in immature bovine trophoblast giant cells throughout gestation, but not at parturition[J]. Prostaglandins Other Lipid Mediat, 2006, 79: 74-83.
[6]Wu X, Zimmerman GA, Prescott SM, et al. The p38 MAPK pathway mediates transcriptional activation of the plasma platelet-activating factor acetylhydrolase gene in macrophages stimulated with lipopolysaccharide[J]. Biol Chem, 2004, 279: 36158-36165.
[7]Shi Y, Zhang P, Zhang L, et al. Role of lipoprotein-associated phospholipase A2 in leukocyte activation and inflammatory responses[J]. Atherosclerosis, 2007, 191: 54-62.
[8]MacRitchie AN, Gardner AA, Prescott SM, et al. Molecular basis for susceptibility of plasma platelet-activating factor acetylhydrolase to oxidative inactivation[J]. FASEB, 2007, 21: 1164-1176.
[9]Gaubatz JW, Gillard BK, Massey JB, et al. Dynamics of dense electronegative low density lipoproteins and their preferential association with lipoprotein phospholipase A2[J]. Lipid Res, 2007, 48: 348-357.
[10]Scanu AM, Bamba R. Niacin and lipoprotein(a): facts, uncertainties, and clinical considerations[J]. Am J Cardiol, 2008, 101: 44-47.
[11]Gardner AA, Reichert EC, Topham MK, et al. Identification of a domain that mediates association of platelet activating factor acetylhydrolase with high density lipoprotein[J]. Biol Chem, 2008, 283: 17099-17106.
[12]Keisuke Okamura, Shin-ichiro Miura, Bo Zhang, et al. Ratio of LDL- to HDL-Associated Platelet-Activating Factor Acetylhydrolase may be a Marker of Inflammation in Patients With Paroxysmal Atrial Fibrillation[J]. Circ J, 2007, 71: 214 -219.
[13]苗艷,閻磊,朱清,等.血清脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2水平對糖尿病腎病患者尿白蛋白排泄率和血肌酐的影響[J].新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2015,32(6):522-525.
[14]Jang Y, Kim OY, Koh SJ, et al. The Val279Phe variant of the lipoprotein- associated phospholipase A2 gene is associated with catalytic activities and cardiovascular disease in Korean men[J]. Clin Endocrinol Metab, 2006, 91: 3521-3527.
[15]Wang B, Rao L, Zhang L, et al. Correlation between desmin gene, platelet- activating factor acetylhydrolase gene and dilated cardiomyopathy[J]. Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban, 2006, 37: 391-394.
[16]Ishihara M, Iwasaki T, Nagano M, et al. Functional impairment of two novel mutations detected in lipoprotein-associated phospholipase A2 (Lp-PLA2) deficiency patients[J]. Hum Genet, 2004, 49: 302-307.
[17]Osoegawa M, Niino M, Ochi H, et al. Platelet-activating factor acetylhydrolase gene polymorphism and its activity in Japanese patients with multiple sclerosis[J]. Neuroimmunol, 2004, 5, 150(1-2): 150-156.
[18]Jang Y, Kim OY, Koh SJ, et al. The Val279Phe variant of the lipoprotein- associated phospholipase A2 gene is associated with catalytic activities and cardiovascular disease in Korean men[J]. Clin Endocrinol Metab, 2006, 91: 3521-3527.
[19]Sutton BS, Crosslin DR, Shah SH, et al. Comprehensive genetic analysis of the platelet activating factor acetylhydrolase (PLA2G7) gene and cardiovascular disease in case-control and family datasets[J]. Hum Mol Genet, 2008, 17: 1318-1328.
[20]Liu PY, Li YH, Wu HL, et al. Platelet-activating factor-acetylhydrolase A379V (exon 11) gene polymorphism is an independent and functional risk factor for premature myocardial infarction[J]. Thromb Haemost, 2006, 4: 1023-1028.
[21] The STABILITY Investigators,Darapladib for Preventing Ischemic Events in Stable Coronary Heart Disease[J].The New England Journal of Medicine,2014,Mar.
編輯/周蕓霏