1、    低密度脂蛋白亞組分與冠心病         摘要：低密度脂蛋白(Low density lipoprotein,LDL)顆粒具有高度的不均一性，利用超速離心和梯度凝膠電泳等技術可將其進一步分成若干亞組分。現已證明各亞組分在物理性狀、化學組成、代謝和致動脈粥樣硬化上均存在著顯著的差異。LDL亞組分理論為正常膽固醇水平，特別是伴有高甘油三酯血癥時的動脈粥樣硬化問題提供了依據。LDL亞組分譜已日益成為臨床預測冠心病、尋找和評價藥物治療的新指標。關鍵詞：LDL亞組分；LDL亞

2、組分譜；冠心病；動脈粥樣硬化分類號：R541.4文獻標識碼：A文章編號：1001-8174(2000)03-0147-02Low Density Lipoprotein Subfractions and Coronary Heart DiseaseTU De-jun,WU Man(The 188th Hospital of PLA,Chaozhou 521000,China)同位素示蹤表明動脈粥樣斑塊內的膽固醇來源于血漿LDL顆粒。動物實驗、臨床和流行病學的研究都一致地肯定了LDL顆粒膽固醇水平的升高是動脈粥樣硬化的重要危險因子，與冠心病發病率呈正相關，LDL-C因而被稱為“壞膽固醇”。然而它

3、未能解釋臨床占半數以上的冠心病患者LDL-C水平正常，特別是伴有高甘油三酯血癥時的動脈粥樣硬化問題。近十余年來，國外學者對LCL顆粒的不均一性作了深入研究，發現LDL顆粒的分布與冠心病的發病亦密切相關，從而使Goldstein和Brown的LDL受體學說受到了挑戰。1LDL顆粒的不均一性及亞組分測定血漿LDL顆粒是由膽固醇酯(CE)、甘油三酯(TG)構成的疏水核和磷脂(PL)、游離膽固醇(FC)、載脂蛋白B(ApoB)構成的親水表層組成。既往一直認為LDL顆粒是一結構和代謝同質的組分。現已弄清它仍具有高度的不均一特性1，2。進一步分離可將其分成若干亞組分，各亞組分不僅在分子大小、水合密度、化學

4、組成上存在差別，而且在其代謝和致動脈粥樣硬化性上也存在著顯著的差異。目前用來分析LDL顆粒不均一性的常用技術是分析性超速離心、密度梯度超速離心3和梯度凝膠電泳2，4。分析性超速離心是基于脂蛋白的沉降漂浮性(Sf值)；密度梯度超速離心是基于脂蛋白的水合密度；梯度凝膠電泳則是基于顆粒大小和形狀來進一步分離，而脂蛋白的Sf值、水合密度及顆粒大小有著基本對應的關系。以上技術把LDL顆粒分成四個主要的亞組分2，5，依次為大顆粒LDL(LDL1)、中間顆粒LDL(LDL2)、小顆粒LDL(LDL3)、極小顆粒LDL(LDL4)，各亞組分的物理性狀見附表。值得一提的是目前LDL顆粒亞組分各實驗室報道不盡相同

5、，但都一致表明LDL顆粒具有高度的不均一性。附表血漿LDL主要亞組分5亞組分密度范圍(kg/L)顆粒直徑(nm)Sf值LDL11.0251.03526.027.57.511LDL21.0351.03825.527.05.58LDL31.0381.04824.225.236LDL41.0481.06521.824.204基于梯度凝膠電泳分離光密度計掃描后LDL顆粒分布的譜特征，Austin和Krauss首先把LDL亞組分譜分成A、B兩種表型6，7。亞組分譜A是由直徑>25.5nm的大顆粒LDL(相當于LDL12)為主峰與小顆粒的次峰組成；而亞組分譜B則由大顆粒LDL為次峰與小顆粒LDL(相

6、當LDL34)主峰構成，主峰位置顆粒直徑<25.5nm，曲線的斜坡在大顆粒側。由于LDL顆粒大小分布的連續性，亞組分區間規定不盡統一，因而梯度凝膠電泳的亞組分譜分析顯得尤具意義。在LDL顆粒的組成上，通過對分離的LDL各亞組分分析表明：隨著LDL顆粒密度的增加，CE、FC、PL的含量減少，脂類/ApoB、CE/TG、CE/ApoB逐漸減小5。LDL顆粒這種結構的不均一性是其亞組分代謝和致動脈粥樣硬化性差異的基礎。 2LDL亞組分代謝血漿LDL顆粒的不均一性是它們復雜的合成和血管內重構結果的體現。盡管導致LDL多態性的代謝機制尚未完全清楚，然而已經肯定甘油三酯的脂解和核心脂類的轉移是LDL

7、顆粒不均一性和亞組分譜改變的兩個關鍵過程，二者協同作用。LDL亞組分的形成與不同的前體狀態有關。Thomas等基于他們的研究發現提出了雙代謝通路模式6，8：(1)富含甘油三酯的VLDL、IDL由于含膽固醇較少，膽固醇/ApoB低，受脂蛋白脂酶(LPL)作用脂解后生成的LDL顆粒主要為LDL2，膽固醇酯轉運蛋白(Cholester ester transfer protein,CETP)又促進膽固醇酯從LDL和HDL轉移至VLDL，作為交換甘油三酯則反向從VLDL轉移至LDL，一方面核心脂TG/CE增加，LDL顆粒變小；另一方面獲TG后LPL又使其進一步脂解生成顆粒更小的LDL3。同理，當甘油三

8、酯濃度異常升高時，則產生密度最高、顆粒最小的LDL4。(2)在甘油三酯正常的個體，VLDL、IDL脂解作用則產生LDL1，LDL通過脂類交換和相繼的脂解進一步產生LDL2、LDL3。由于脂類轉移和脂解過程對甘油三酯水平的依賴性，血漿中甘油三酯濃度成為決定LDL顆粒不均一性和影響LDL亞組分譜的重要因素9，甘油三酯的逐漸升高，LDL亞組分譜顯示從AB的趨勢。LDL顆粒的分解代謝在各亞組分亦存在顯著性差異，大顆粒的LDL比小顆粒LDL具有較快的清除率，可能與小顆粒LDL和LDL受體的親和力下降有關。3LDL亞組分與冠心病臨床和流行病學研究表明：LDL各亞組分的致動脈粥樣硬化力并不一致，其中小顆粒L

9、DL(即LDL3或LDL4)、較大顆粒LDL(LDL1、LDL2)與冠心病更具相關性10。Watt等對LDL亞組分(LDL13)與冠心病冠脈狹窄程度進行了相關性分析11，證明了LDL3與冠脈狹窄段的管腔平均絕對寬度和最小絕對寬度最具負相關；Austin等則通過病例對照研究發現，LDL亞組分譜B使心肌梗死的危險率增加了3倍7。與LDL亞組分代謝相一致，流行病學同樣表明LDL亞組分譜B與甘油三酯的升高和HDL-C降低等也密切相關，統計學分析在考慮脂蛋白各成分因素后證明LDL亞組分譜B并不是代表冠心病的一種獨立危險因子8，10，而被認為是反映一系列致動脈粥樣硬化性脂蛋白代謝紊亂的一個標志。因此，對L

10、DL亞組分與冠心病的發病是否具有直接的關系，目前尚存爭論。不過，一些證據已揭示了LDL亞組分譜B潛在的致動脈粥樣硬化機理：(1)LDL顆粒結構的不均一性可能影響它們的血管內代謝和對血管壁的相互作用；(2)體外實驗表明小顆粒LDL亞組分較大顆粒LDL亞組分易于氧化修飾12，由于LDL氧化修飾是致動脈粥樣硬化的一個重要機制，LDL3氧化修飾增加導致巨噬細胞的過度吸收使其變化為泡沫細胞。(3)體外實驗表明LDL3能較LDL1、LDL2顯著地升高血管平滑肌細胞內鈣離子濃度13，細胞內的鈣離子是細胞重要的第二信使，參與動脈粥樣硬化形成的多個過程。由于從缺乏LDL受體的家族性高膽固醇血癥患者的成纖維細胞中

11、獲得同樣的結果，可見LDL受體并沒有參與鈣離子濃度的調節。可以相信，LDL亞組分譜B與冠心病發病的密切關系，既體現了相關脂類變化的影響，也體現了小顆粒LDL本身直接的致動脈粥樣硬化作用。4影響LDL亞組分譜的因素家族性研究表明，LDL亞組分譜表型受基因調控7，8，14。推測LDL亞組分譜和其它脂蛋白的關系是某個基因位點上等位基因多效性的結果，即如果LDL亞組分譜原發性受某個主要基因位點影響，則這個基因的等位基因影響了HDL-C、IDL和TG水平。載脂蛋白B的基因變化導致A和B型的不同。在家族性高甘油三酯血癥、低-脂蛋白血癥、高脂蛋白血癥中LDL3顯著增加，LDL亞組分譜以B型為主，與之相關的冠

12、心病也呈家族聚集性傾向。LDL亞組分譜具有明顯的性別差異15，男性LDL3較女性顯著為高，亞組分表型多為B型，而女性其表型則多趨A型，這正好說明男、女性原發性冠心病不同的發病率，其原因推測為性激素影響；LDL亞組分還具有年齡依賴性16，年齡增大，LDL平均顆粒變小，體現了冠心病隨年齡增長發病率升高；肥胖患者LDL3顯著升高17；運動、訓練強度與LDL3呈負相關18，但LDL及VLDL水平并無差別；糖尿病患者由于富含甘油三酯的VLDL升高，其脂解使LDL3、LDL4的顯著升高與冠心病的危險性升高有關；使用受體阻斷劑可使LDL2下降，而LDL3、LDL4升高14，亞組分表現B型傾向，于病情不利；很

13、多降脂藥物雖然在降LDL-C水平方面相當，但對調整LDL亞組分譜相差較大，因而療效不等。總之，LDL亞組分譜受基因調控，但環境和個體行為也具有很大的影響，理解這種潛在的機制可以使人類通過有目的干預減少具有遺傳易感性個體冠心病的發病率。5結語LDL受體學說闡明了LDL-C濃度升高的致動脈粥樣硬化機理。與之相比，LDL亞組分則闡述了LDL顆粒的不均一性與冠心病的關系。目前LDL亞組分譜分析已成為探討血脂(特別是正常膽固醇水平和高甘油三酯時)與冠心病關系的重要技術和方法，LDL亞組分譜B已被認為是預測冠心病的重要新指標，而對亞組分的干預已成為尋找和評價治療的重要依據。尚存問題：(1)缺乏簡易的分析方

14、法，超速離心儀器貴重，梯度電泳操作較繁瑣，影響了該項目的普及；(2)LDL亞組分標準尚欠統一；(3)亞組分譜與動脈粥樣硬化的關系機理有待進一步明確。然而，亞組分的研究方興未艾，亞組分的理論把血脂研究推進至一個新的階段。(徐熾度教授審)作者簡介：涂德軍(1967-)，男，湖南懷化人，碩士，解放軍188醫院內科主治醫師，在臨床血脂學方面有所專長。涂德軍（解放軍188醫院，廣東 潮州 521000）吳滿（解放軍188醫院，廣東 潮州 521000）參考文獻：1Shen MMS,Krauss RM,Lindgren ET,et al.Heterogeneity of serum low density

15、 lipoproteins in normal human subjectsJ.J Lipid Res,1981,22:236-244.2Watson TDG,Caslake MJ,Freeman,DY,et al.Determinants of LDL subfraction distribution and concentrations in young normolipidemic subjectsJ.Arterioscler and Thromb,1994,14:902-910.3Bruce A.Rapid isolation of LDL subrfactions from plas

16、ma by density gradient ultracentrifugationJ.Atherosclerosis,1990,83:59-63.4Gambert P,Athias A,Famier M,et al.Human LDL subfraction separated by gradient gel electrophoresis:composition,distribution,and alterations induced by cholesteryl ester transfer proteinJ.J Lipid Res,1990,31:1190-1210.5Thomas A

17、,Musliner,Krauss RM,et al.Lipoprotein subspecies and risk of coronary diseaseJ.Clinical Chemistry,1988,34:B78-83.6Austin MA,Kruss RM.Egenetic control of low density lipoprotein subclassesJ.Lancet,1986,21:592-595.7Austin MA,Breslow JL,Hennekens CH,et al.Low density lipoprotein subclass patterns and r

18、isk of myocardial infarctionJ.JAMA,1988,260:1917-1921.8Lagrost L,Gambert P,Lallemant C,et al.Combined effects of lipid transfer and lipolysis on gradient gel patterns of human plasma LDLJArterioscler Thromb,1994,14:1327-13369Mann CJ,Yen FT,Grant AM,et al.Mechanism of plasma cholesteryl ester transfe

19、r in hypertriglyceridemiaJ.J Clin Invest,1991,88:2059-2061.10Campos H,Jacques J,Genest J,et al.Low density lipoprotein size and coronary artery diseaseJ.Arterioscler Thromb,1992,12:187-196.11Watts GF,Mandalia S,Brunt JN,et al.Independent asociations between plasma lipoprotein subfraction levels and

20、the course of coronary artery disease in the ST.Thomas Atheroselerosis Regression Study(START)J.Metabolism,1993,42:1461-1467.12Grundy SM.Oxidized LDL and atherogenesis:relation to risk factors of coronary heart diseaseJClin Cardiol,1993,16(4 Suppl):i3-5.13Weisser B,Locher R,Graaf JD,et al.Low density lipoprotein subfractions and (Ca) in vascular smooth muscle cellsJ.Circul Res,1993,73:118-124.14Austin MA.Genetic epidemiology of LDL subclass phenotypesJ.Ann Med,1992,24:477-481.15Willia