張延霞 金正賢 (解放軍第88醫(yī)院老年病科,山東 泰安 27000)
磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(PLTP)主要參與磷脂在脂蛋白之間的轉(zhuǎn)移,與動(dòng)脈粥樣硬化的形成有密切關(guān)系〔1,2〕。近有研究指出PLTP和脂多糖(LPS)的代謝密切相關(guān),可以促進(jìn)LPS和高密度脂蛋白(HDL)的結(jié)合,然后以類似膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)(RCT)的形式運(yùn)回肝臟,通過膽汁排出體外,從而使血漿中游離LPS濃度下降,減少膿毒血癥的發(fā)生〔3〕。研究表明肝臟的X受體(LXR)和組成性雄甾烷受體(CAR)對(duì)LPS誘導(dǎo)的肝臟和肺損傷具有保護(hù)作用,而且能夠調(diào)節(jié)PLTP、膽固醇酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(CETP)等參與LPS降解的脂蛋白的表達(dá)〔4,5〕,但其是否通過促進(jìn)膽汁酸的分泌促進(jìn)LPS通過腸道排出,來完成LPS在體內(nèi)代謝的最后步驟尚不清楚,這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于治療和預(yù)防內(nèi)毒素血癥及其導(dǎo)致的嚴(yán)重并發(fā)癥有著重要的作用,可能成為其臨床治療學(xué)和藥物研發(fā)的新的分子靶點(diǎn)。
人PLTP是一種由476個(gè)氨基酸組成的,分子質(zhì)量為81 kD的血漿脂蛋白,它和CETP、LPS結(jié)合蛋白(LBP)及滲透性增強(qiáng)殺菌蛋白等共同構(gòu)成脂類轉(zhuǎn)運(yùn)/LPS結(jié)合蛋白家族〔6〕。研究結(jié)果表明:PLTP不僅和脂蛋白顆粒之間的磷酯轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān),而且與LPS、游離膽固醇和維生素 E的轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)〔7,8〕。PLTP廣泛表達(dá)于人體各種組織器官和細(xì)胞中,尤其在腦、肺和性腺中高表達(dá),提示PLTP在這些器官中可能有特殊的作用。其基因表達(dá)受核受體控制,如LXR和farnesoid X受體。近有學(xué)者〔3〕指出PLTP可以調(diào)節(jié)LPS和脂蛋白的結(jié)合和代謝。在PLTP表達(dá)缺陷的小鼠,LPS和脂蛋白結(jié)合延遲,導(dǎo)致LPS在血液中的滯留時(shí)間延長,形成毒性更強(qiáng)的LPS顆粒,和野生型小鼠比較,其LPS誘導(dǎo)的內(nèi)毒素血癥死亡率明顯增加。這提示PLTP可能在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和機(jī)體固有免疫方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
LPS是革蘭陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的成分,是內(nèi)毒素的主要來源,進(jìn)入人體后細(xì)菌細(xì)胞壁成分脫落或細(xì)胞崩解,LPS可以和血液中的LBP結(jié)合,并且激活免疫細(xì)胞表面的Toll樣受體(TLR4)受體,隨后導(dǎo)致促炎癥細(xì)胞因子的釋放及炎癥的產(chǎn)生;或者血漿中的LPS先聚集形成大的LPS顆粒,然后顆粒被解聚,隨后LPS分子被轉(zhuǎn)移到HDL上,HDL把LPS轉(zhuǎn)運(yùn)回肝臟使其得以被降解和清除。早期研究就發(fā)現(xiàn)PLTP是LPS和HDL結(jié)合的關(guān)鍵因素〔9〕。近有研究發(fā)現(xiàn)將LPS和HDL共同孵育,并且不斷增加純化的PLTP數(shù)量,LPS由非結(jié)合型轉(zhuǎn)變成HDLLPS結(jié)合型,隨后的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在PLTP表達(dá)缺陷的小鼠,LPS在血漿中以游離的形式存在且其濃度不斷增加,與之相反,在PLTP表達(dá)正常的小鼠,血漿中的LPS濃度并不增加〔3〕。
另有類似的研究報(bào)道〔10〕,在人的實(shí)驗(yàn)性內(nèi)毒素血癥和臨床膿毒血癥研究中,急性炎癥相反應(yīng)標(biāo)志物C反應(yīng)蛋白(CRP)和卵磷脂膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(LCAT)及CETP的活性呈負(fù)相關(guān),而PLTP活性與急性相反應(yīng)標(biāo)志物CRP和LBP呈正相關(guān)。PLTP的活性在加入LPS后下降,但在預(yù)先加入重組HDL后瞬間增高;而LCAT活性在LPS組和預(yù)先加入重組HDL干預(yù)組中均輕度下降,而且發(fā)現(xiàn)在臨床膿毒癥和實(shí)驗(yàn)性內(nèi)毒素血癥中均出現(xiàn)脂代謝紊亂。預(yù)先加入重組HDL進(jìn)行干預(yù)不能改變急性相反應(yīng)中的脂代謝改變,但是這種干預(yù)可以改變HDL和低密度脂蛋白(LDL)中的磷脂構(gòu)成。研究者〔10〕認(rèn)為這可以部分解釋PLTP做為正性急性期反應(yīng)蛋白的事實(shí),其能加速脂穩(wěn)態(tài)的自身調(diào)節(jié),從而起減弱急性期炎癥反應(yīng)的作用。在野生型小鼠中PLTP的表達(dá)可以促進(jìn)LPS的崩解,并有利于其與脂蛋白,尤其是HDL的結(jié)合,這樣就減少LPS與白細(xì)胞的相互作用,減少其促進(jìn)炎癥發(fā)生的特性,更重要的是這種PLTP和HDL介導(dǎo)的LPS的逆轉(zhuǎn)運(yùn),可增強(qiáng)LPS以最終不可逆的方式通過膽汁排出,研究發(fā)現(xiàn)LPS的這種逆轉(zhuǎn)運(yùn)緊緊依賴于血漿中的PLTP活性,而且在PLTP基因敲除小鼠由于膽汁中LPS的排除緩慢,使其對(duì)LPS誘導(dǎo)的內(nèi)毒素休克的抵抗力下降,存活率下降〔11〕。
LXR、CAR、孕烷X受體(PXR)等核受體可能在LPS的逆轉(zhuǎn)運(yùn)并最終通過膽汁的排泄過程中發(fā)揮重要作用。LXR也能調(diào)節(jié)包括PLTP和CETP在內(nèi)的參與LPS降解的蛋白質(zhì)的表達(dá)〔12〕。近有研究表明,PXR興奮可減少LPS介導(dǎo)的肝臟損傷,而PXR缺乏小鼠血漿中谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性增高,肝細(xì)胞凋亡和壞死增加,出血性肝損傷加重等表現(xiàn)〔13〕。研究表明,CAR和PXR參與膽汁酸的分泌,并且CAR激活可以促進(jìn)膽汁酸的分泌有利于膽固醇的逆轉(zhuǎn)運(yùn)并通過膽汁排泄〔14〕。
PLTP有助體外研究發(fā)現(xiàn)LPS可以激活巨噬細(xì)胞,在PLTP過度表達(dá)的轉(zhuǎn)基因巨噬細(xì)胞中這種效應(yīng)得到增強(qiáng)。其機(jī)制可能與PLTP從細(xì)菌細(xì)胞壁上提取LPS,并將其轉(zhuǎn)移到HDL上,研究者認(rèn)為這種機(jī)制對(duì)于保護(hù)機(jī)體組織免受急性炎癥損傷是有益的,且有助于將HDL轉(zhuǎn)化成促炎癥粒子,有助于動(dòng)脈粥樣硬化的形成〔15〕。這種實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果也得到了一些臨床研究的支持。有學(xué)者〔16〕對(duì)嚴(yán)重的急性相反應(yīng)病人和健康對(duì)照組比較,病人表現(xiàn)出CRP增加,LCAT活性下降,PLTP活性增強(qiáng)但PLTP量下降,CETP增加等變化。近有研究結(jié)果,在野生小鼠和PLTP基因敲除小鼠中,用三?;|(zhì)A(triacyl lipid A)(LPS去掉3個(gè)?;笮纬傻陌塍w)誘發(fā)內(nèi)源性免疫反應(yīng),PLTP的存在使得triacyl lipid A容易和HDL結(jié)合,但和LPS相反,PLTP的存在使血液中triacyl lipid A滯留時(shí)間延長,從而使其促炎癥特性和抗腫瘤特性增強(qiáng)〔17〕。另在PLTP基因敲除小鼠的研究也表明,PLTP缺乏的小鼠表現(xiàn)出抗炎癥的特性〔18〕。
另有臨床研究表明,在心血管疾病和2型糖尿病患者中,PLTP和血漿中的炎癥標(biāo)志物呈正相關(guān)。也就是說PLTP的存在可使炎癥細(xì)胞因子釋放增加,炎癥反應(yīng)增強(qiáng)〔19,20〕。在無糖尿病的肥胖和胰島素抵抗者,肥胖和胰島素抵抗可以影響血漿PLTP活性,兩者均可導(dǎo)致血漿PLTP活性增高,特別是同時(shí)合并肥胖和胰島素抵抗者,且肥胖和胰島素抵抗程度均明顯者,PLTP活性增強(qiáng)更明顯,而且提示這類人群罹患心血管病的風(fēng)險(xiǎn)增大〔21〕。另有研究也指出,在PLTP基因敲除小鼠,可以明顯減緩由高脂、高膽固醇飲食誘導(dǎo)的高膽固醇血癥和炎癥〔22〕。但這里有個(gè)問題,即:由細(xì)菌外源性感染所誘發(fā)的炎癥和像肥胖、糖尿病和代謝綜合征這類疾病所引起的內(nèi)源性無菌性炎癥在激活炎癥反應(yīng)機(jī)制上是否可能有不同機(jī)制,PLTP在這兩類炎癥中的作用是否不同有待進(jìn)一步探討,這也引起了一些學(xué)者的關(guān)注〔23〕??傊?,PLTP在不同原因誘發(fā)的炎癥中的作用可能不同,其詳細(xì)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
1 Jauhiainen M,Mesto J,Pahlman R,et al.Human plasma phospholipid transfer protein causes high density lipoprotein conversion〔J〕.J Biol Chem,1993;268(6):4032-6.
2 Huuskonen J,Olkkonen VM,Jauhiainen M,et al.The impact of phospholipid transfer protein on HDL metabolism〔J〕.Atherosclerosis,2001;155(2):269-81.
3 Gautier T,Klein A,Deckert V,et al.Effect of plasma phospholipid transfer protein deficiency on lethal endotoxemia in mice〔J〕.J Biol Chem,2008;283(27):18702-10.
4 Wang YY,Dahle MK,Agren J,et al.Activation of the liver X receptor protects against hepatic injury in endotoxemia by suppressing kupffer cell activation〔J〕.Shock,2006;25(2):141-6.
5 Gong H,He J,Lee JH,et al.Activation of the liver X receptor prevents lipopolysaccharide-induced lung injury〔J〕.J Biol Chem,2009;284(44):30113-21.
6 Albers JJ,Wolfbauer G,Cheung MC,et al.Functional expression of human and mouse plasma phospholipid transfer protein〔J〕.Biochim Biophys Acta,1995;1258(1):27-34.
7 Albers JJ,Tollefson JH,Chen CH,et al.Isolaton and characterization of human plasma lipid transfer proteins〔J〕.Atherosclerosis,1984;4(1):49-58.
8 Levels JH,Marquart JA,Abraham PR,et al.Lipopolysaccharide is transferred from high density to low density lipoproteins by lipopolysaccharidebinding protein and phospholipid protein〔J〕.Infect Immun,2005;73(4):2321-6.
9 Hailman E,Albers JJ,Wolfbauer G,et al.Neutralization and transfer of lipopolysaccharide by phospholipid transfer protein〔J〕.J Biol Chem,1996;271(21):12172-8
10 Levels JH,Pajkrt D,Schultz M,et al.Alteration in lipoprotein homeostasis during human experimental endotoxemia and clinical sepsis〔J〕.Biochim Biophys Acta,2007;1771(12):1429-38.
11 McGillicuddy FC,de la Liera Mova M,Hinkle CC,et al.Inflammation impairs reverse cholesterol transport in vivo〔J〕.Circulation,2009;119(8):1135-45.
12 Cao G,BEYER TP,Yang XP,et al.Phospholipid transfer protein is regulated by liver X receptors in vivo〔J〕.J Biol Chem,2002;227:39561-5.
13 Wang K,Damjanov I,Wan YJ.The protective role of pregnane X receptor in lipopolysaccharide d-galactosamine-induced acute liver injury〔J〕.Lab Invest,2010;90:257-65.
14 Sberna AL,Assem M,Gautier T,et al.Constitutive androstane receptor activation stimulates faecal bile acid excretion and reverse cholesterol transport in mice〔J〕.J Hepatol,2010;55:154-61.
15 Vesy CJ,Kitchens RL,Wolfbauer G,et al.Lipopolysaccharide-binding protein and phospholipid transfer protein release lipopolysaccharides from gram-negative bacterial membranes〔J〕.Infect Immun,2000;68(5):2410-7.
16 Pussinen PJ,Metso J,Malle E,et al.The role of plasma phospholipid transfer protein(PLTP)in HDL remodeling in acute-phase patients〔J〕.Biochim Biophys Acta,2001;1533(2):153-63.
17 Gautier T,Paul C,Deckert V,et al.Innate immune response triggered by triacyl lipid A is dependent on phospholipid transfer protein(PLTP)gene expression〔J〕.FASEB J,2010;29(4):3544-54.
18 Schlitt A,Liu J,Yan D,et al.Anti-inflammatory effects of phospholipid transfer protein(PLTP)deficiency in mice〔J〕.Biochim Biophys Acta,2005;1733(2-3):187-91.
19 Cheung MC,Brown BG,Marino Larsen EK,et al.Phospholipid transfer protein activity is associated with inflammatory markers in patients with cardiovascular disease〔J〕.Biochim Biophys Acta,2006;762(1):131-7.
20 Tan KC,Shiu SW,Wong Y,et al.Plasma phospholipid transfer protein activity and subclinical inflammation in type 2 diabetes mellitus〔J〕.Atherosclerosis,2005;178:365-70.
21 de vries R,Kappelle PJ,DallingaThie GM,et al.Plasma phospholipid transfer protein activity is independently determined by obesity and insulin resistance in non-diabetic subjects〔J〕.Atherosclerosis,2011;217(1):253-9.
22 Shelly L,Royer L,Sand T,et al.Phospholipid transfer protein deficiency ameliorates diet-induced hypercholesterolemia and inflammation in mice〔J〕.J Lipid Res,2008;49(4):773-81.
23 Quintao EC,Cazita PM.Lipid transfer proteins:past,present and perspectives〔J〕.Atherosclerosis,2010;209(1):1-9.