丁 嵐, 田 英, 林國平, 陳志軍, 張彩平, 王小鷗, 陳 浩, 龍石銀△
(南華大學1生物化學與分子生物學教研室,2附屬第一醫(yī)院,湖南衡陽421001)
研究證實高密度脂蛋白 (high-density lipoprotein,HDL)具有抗動脈粥樣硬化 (atherosclerosis,AS)的作用。HDL顆粒組成極不均一,利用雙向電泳-免疫印跡法可將其分為preβ1-HDL、preβ2-HDL、HDL3c、HDL3b、HDL3a、HDL2a和 HDL2b7 個亞類[1]。HDL亞類組成及含量變化可能是導致心血管疾病發(fā)生的重要原因之一[2]。卵磷脂膽固醇?;D移酶(lecithin cholesterol acyltransferase,LCAT)是人體血漿蛋白代謝的關鍵酶,對HDL的代謝具有十分重要的作用。當LCAT功能受損時,HDL成熟代謝受阻,AS發(fā)生率將增加[3]。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)CHD患者血漿HDL亞類有變小的趨勢[4],但機制未明。CHD患者LCAT水平與其血漿HDL亞類組成之間的關系尚未見報道。本研究通過分析CHD患者血漿HDL亞類組成與載脂蛋白、LCAT的關系,為進一步闡明CHD的發(fā)病機制及預示CHD的危險程度。
選取在南華大學附屬醫(yī)院心內科行冠狀動脈造影陽性,并根據(jù)1979年WHO的標準診斷為冠心病的患者144例 (男85例,女59例),包括缺血性心肌病48例,急性冠脈綜合征39例,心絞痛57例。對照組73例(男45例,女28例)為南華大學附屬醫(yī)院門診健康體檢的人群,經(jīng)病史詢問無冠心病、體格檢查無陽性體征,排除了患有心、肺、肝、腎、內分泌及與脂代謝相關的疾病的人群。2組受試者之間年齡、性別比、既往病史及吸煙、飲酒情況無統(tǒng)計學意義。
受試者空腹12~14 h,取血,分離血漿,并將血漿樣品分為2份,1份用于血脂及載脂蛋白含量的測定,另1份-80℃凍存,用于HDL亞類的檢測。
血漿甘油三酯 (triglyceride,TG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白膽固醇 (highdensity lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇 (low-density lipoprotein cholesterol,LDLC)、載脂蛋白 (apolipoprotein,apo)A-I和 apoB-100含量均由南華附屬醫(yī)院采用全自動生化分析儀 (O-lympus AU400)進行測定。LCAT血漿濃度采用酶聯(lián)免疫吸附法 (enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)測定,試劑為武漢華美生物工程有限公司提供。
用人血清HDL亞類免疫印跡檢測法[1]進行測定,將樣品中apoA-I的含量和所測得的HDL各亞類的相對百分含量相乘計算各亞類的含量(mg/L)。
采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計學處理,數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差(mean±SD)表示,兩個變量間的相關關系用直線相關分析,多元線性回歸分析選入標準定為α=0.05,回歸方程的顯著性檢驗采用方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
由圖1可見,與正常受試者比較,冠心病患者小顆粒的 preβ1-HDL、HDL3b和 HDL3c斑點印跡顯著增大,而大顆粒的HDL2a、HDL2b斑點印跡顯著變小。
Figure 1.Electrophoretic comparisons of apoA-I-containing HDL subclasses.HDL subclasses were separated by nondenaturing 2-dimensional gel electrophoresis and immunodetection with a rabbit antihuman apoA-I-IgG labeled with horseradish peroxidase.A:CHD patients;B:normal subjects.圖1 正常受試者與冠心病患者血漿HDL亞類雙向電泳-免疫印跡實驗結果對比
冠心病患者按血漿LCAT濃度進行四分位數(shù)(19.22、36.39 和 55.32 mg/L)分層:Q1:LCAT <19.22mg/L;Q2:19.22≤LCAT < 36.39mg/L;Q3:36.39≤LCAT <55.32mg/L;Q4:LCAT≥55.32mg/L。
隨著LCAT濃度的降低,冠心病患者血漿TC、TG水平、apoB-100/A-I比值呈增加趨勢,與最高四分位數(shù)組(Q4)相比,第二四分位數(shù)組(Q2)和最低四分位數(shù)組(Q1)TC、TG水平、apoB-100/A1比值均顯著增加 (P<0.05或 P<0.01);與此相反,血漿HDL-C和apoA-I水平呈減少趨勢,與最高四分位數(shù)組(Q4)相比,第三四分位數(shù)組(Q3)、第二四分位數(shù)組(Q2)和最低四分位數(shù)組(Q1)中HDL-C和apoA-I水平顯著降低(P<0.05或P<0.01)。與對照組相比,CHD患者(總計)和LCAT各亞組血漿 TC、TG、LDL-C、apoB-100水平和 apoB-100/A-I比值顯著增高,HDL-C和apoA-I水平顯著降低 (P<0.05或 P<0.01)。以上結果提示冠心病患者血漿LCAT濃度降低與脂質代謝紊亂關系密切。
表1 冠心病患者按LCAT水平分層的血脂及載脂蛋白含量Table1.PlasmalevelsoflipidsandapolipoproteinsaccordingtoLCATlevelinCHDsubjects(Mean±SD)
與最高四分位數(shù)組(Q4)相比,第三四分位數(shù)組(Q3)、第二四分位數(shù)組(Q2)和最低四分位數(shù)組(Q1)中 preβ1-HDL 含量增加,HDL2a和 HDL2b含量減少(P<0.05或 P <0.01),見表2。提示隨著 LCAT濃度的降低,HDL顆粒大小有變小趨勢,HDL成熟代謝受阻。與對照組相比,CHD患者(總計)和不同LCAT各組血漿小顆粒的preβ1-HDL、HDL3c和HDL3b水平顯著增加,而大顆粒的HDL2a和HDL2b水平顯著減少(P<0.01),表明CHD患者血漿HDL顆粒具有明顯變小的趨勢。
表2 冠心病患者按LCAT水平分層的血漿HDL亞類含量Table2.PlasmalevelsofplasmaHDLsubclassesaccordingtoLCATlevelinCHDsubjects(Mean±SD)
冠心病患者按血漿TC濃度進行分組:正常TC組≤5.17mmol/L,高 TC 組 >5.17mmol/L。與正常TC組相比,高 TC組的 TC、TG、LDL-C、apoB-100含量和apoB-100/A-I比值顯著升高,HDL-C和apoA-I和LCAT含量顯著降低 (P<0.05或P<0.01),見表3。
表3 正常TC和高TC的冠心病患者血脂及載脂蛋白含量的變化Table 3.Plasma levels of lipids and apolipoproteins between normal TCand high TCgroups in CHD subjects(Mean±SD)
與正常TC組相比,高TC組preβ1-HDL含量顯著增加,HDL2a和 HDL2b含量顯著減少 (P<0.01),見圖2。
在控制性別、年齡下,相關性分析發(fā)現(xiàn),LCAT和HDL-C含量與小顆粒的preβ1-HDL呈顯著負相關(相關系數(shù)r值分別為 -0.446和 -0.317,P <0.01),而與大顆粒HDL2a和HDL2b呈顯著正相關(相關系數(shù) r值分別為 0.512 和 0.519,0.248 和0.168,P<0.05或 P<0.01)。TC和 TG含量與preβ1-HDL呈正相關 (相關系數(shù)r值分別為0.388和0.242,P<0.01),TG含量與 HDL2b呈顯著負相關 (r= -0.198,P<0.05)。LDL-C含量與HDL3b呈正相關(r=0.168,P <0.05),apoB-100含量與HDL2b呈負相關(r= -0.190,P <0.05)。ApoA-I含量與 HDL各亞類呈正相關,apoB-100/A-I比值與HDL各亞類呈負相關(均P<0.01),見表4。
Figure 2.The concentrations of plasma HDL subclasses between normal TCand high TCgroups in CHD subjects.Mean±SD.**P <0.01 vs normal TC group.圖2 正常TC和高TC的冠心病患者血漿HDL亞類含量
表4 冠心病患者血漿HDL亞類與血脂等參數(shù)的相關性分析Table 4.Correlation coefficients between the levles of plasma HDL subclasses and biochemical parameters in CHD subjects
將HDL 7個亞類分別定義為因變量 (Y),TC、TG、HDL-C、LDL-C、apoA-I、apoB-100 和 LCAT 定義為自變量(X),進行多元線性回歸分析。7個回歸方程的顯著性檢驗P值均小于0.01,線性關系顯著。ApoA-I與7個 HDL亞類均呈顯著正相關(P<0.01),TC 與preβ1-HDL呈顯著正相關 (P <0.01)。LCAT 與 preβ1-HDL、HDL3c和 HDL3a呈顯著負相關(P <0.05 或 P <0.01),與 HDL2a和 HDL2b呈顯著正相關(P<0.01),見表5。結合直線相關和多元線性回歸分析表明,LCAT對血漿HDL亞類含量改變有較大的影響。
表5 冠心病患者血漿HDL亞類與血脂等參數(shù)的多元線性回歸分析Table 5.Multiple linear regression analysis among the levels of plasma HDL subclasses and biochemical parameters in CHD subjects
CHD是當今世界成人發(fā)病和死亡的主要原因,其死亡率在各種疾病中占首位[5]。HDL被認為是一種抗AS的血漿脂蛋白,可通過多種途徑發(fā)揮抗AS的作用,其中最主要的作用是通過膽固醇的逆向轉運[6-7]。近年一些研究表明HDL亞類分布異常可能直接影響 AS的發(fā)生、發(fā)展[8]。
CHD患者血漿HDL亞類含量結果顯示,CHD患者小顆粒的 preβ1-HDL、HDL3c和 HDL3b濃度顯著增加,而大顆粒的HDL2a和HDL2b濃度顯著減少,提示CHD患者HDL顆粒有變小趨勢,HDL成熟代謝過程可能受阻。此結果與已報道的2型糖尿病患者[9]、腦卒中患者[10]、Ⅳ型高脂血癥患者[11]和肥胖患者[12]血清HDL亞類的變化趨勢基本一致。這樣的變化可能與血漿中調節(jié)脂質代謝的酶有關。本文對LCAT濃度分析中發(fā)現(xiàn),冠心病患者LCAT濃度明顯低于對照組,且與 preβ1-HDL含量呈負相關,與HDL2a、HDL2b含量呈正相關 (P <0.01)。LCAT 主要是催化HDL的游離膽固醇酯化從而使HDL經(jīng)preβ1-HDL→HDL3→HDL2的過程逐漸成熟,apoA-I是LCAT的激活劑,研究中發(fā)現(xiàn)apoA-I水平減少,會使得LCAT的活性降低,HDL的成熟受到影響,出現(xiàn)小顆粒的 preβ1-HDL增多而大顆粒的 HDL2a和HDL2b減小的現(xiàn)象[13]。
將CHD患者按照LCAT水平四分位數(shù)分組后結果顯示,隨著LCAT水平降低,preβ1-HDL含量逐漸升高,HDL2a和HDL2b含量逐漸降低;apoA-I含量也隨LCAT水平降低顯著減少,其含量顯著低于對照組。當apoA-I水平減少,LCAT在血漿中與apoA-I結合能力降低,催化HDL的游離膽固醇轉變成膽固醇酯,小顆粒的HDL3轉化為大顆粒的HDL2過程受阻。Sethi等[14]研究發(fā)現(xiàn)缺血性冠心病患者 LCAT與preβ1-HDL水平有顯著負相關,并認為preβ1-HDL血漿濃度增加和LCAT活性降低是缺血性心臟病的一個很強的獨立于HDL-C的正相關危險標志。大量研究發(fā)現(xiàn)LCAT水平與HDL-C呈正相關,與TG呈負相關,并認為LCAT活性和濃度的改變都將影響HDL 的成熟代謝過程[15]。
對于正常TC和高TC的CHD患者,其HDL亞類的分布特點均是小顆粒HDL亞類明顯增多,而大顆粒HDL亞類明顯減少,表明preβ1-HDL→HDL3→HDL2的成熟代謝過程受阻,這就必將造成HDL膽固醇逆向轉運作用的減弱,血管內皮細胞過剩膽固醇堆積,加速泡沫細胞的形成,最終導致AS性心血管疾病的發(fā)病風險增大。高TC與正常TC受試者比較,preβ1-HDL 含量顯著增加,HDL2a和 HDL2b含量顯著減少,且LCAT濃度也明顯減少。這表明血漿TC的升高和LCAT的降低共同加重HDL亞類成熟代謝障礙。
對冠心病來說,低水平的HDL-C是一個重要的危險因素,近年來把通過改變LCAT活性和濃度,而升高HDL-C作為減少CHD的重要途徑之一。Chen等[16]用小分子化合物激活小鼠和倉鼠血漿中LCAT活性,發(fā)現(xiàn)給藥組與對照組相比,血漿HDL-C和apoA-I濃度,HDL顆粒大小,膽固醇酯/游離膽固醇明顯增加,而VLDL和HDL中TG有減少的趨勢。并認為通過藥物調節(jié)LCAT活性或水平,可以治療血脂異常和減少動脈粥樣硬化的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn),隨著LCAT水平的降低,CHD患者血漿HDL顆粒變小的趨勢更加明顯;線性相關與多元回歸分析結果提示:CHD患者HDL亞類代謝異常,不僅與較低水平的血漿LCAT有關,也與血脂改變有關,從而共同導致CHD的發(fā)生發(fā)展。因此對CHD患者的防治措施要從血脂、LCAT等多角度進行,改善或促進膽固醇逆向轉運過程,調整血漿HDL亞類的組成。