高密度脂蛋白与动脉粥样硬化关系的研究进展

灌无节制

在动脉粥样硬化(atheroselerosis，AS)和冠心病(coronary heart disease，CHD)的防治中，低密度脂蛋白(low density lipoprotein，LDL)一直占据主导地位。流行病学和临床试验研究已经证实，CHD的发生率与低密度脂蛋白胆固醇(low density
lipoprotein cholesterol，LDL—C)水平呈正相关。但也有研究发现，2／3的CHD患者LDL—C虽已降至血脂防治指南标准以下，但仍有CHD或冠心病意外发生。因此，近年来人们在关注降低LDL—C的同时，也认识到升高高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL—C)可能是抗AS和减少CHD意外的重要途径，认为HDL—C的不足是导致心血管意外一个不可忽视的因素。
      HLD—C与心血管意外风险呈负相关，对CHD的发生有保护作用，已经得到临床流行病学研究的证实。Framingham心脏研究显示HDL—C每升高0．03mmol／L(1mg／dL)，患CHD的危险性降低2％—3％，HDL代谢与AS的关系已经成为治疗AS性心血管疾病的研究热点。但是，在2007年ACC会议上公布的升高HDL—C药物Torcetrapid的研究结果引起了人们的普遍关注。
1 HDL的组成
      HDL颗粒主要由脂质和蛋白质组成，有多种亚类，亚类之问的区别在于其所含的脂质、载脂蛋白、酶以及脂质转运蛋白的数量与质量不同，因此这些亚类在形状、密度、大小、作用及功能性等方面均有不同。有研究表明，HDL的蛋白成分极为复杂，其中载脂蛋白(apolipoprotein，Apo)A I 含量最为丰富，此外还含有ApoA II、ApoA IV、ApoA V、ApoC I、ApoC II、ApoC III和ApoE，其中ApoA I 还可以分成6个亚类。ApoM、血清淀粉状蛋白A和血清淀粉状蛋白A Ⅳ也是HDL的组成成分。利用蛋白组学的方法在HDL颗粒中还发现了 a 抗胰蛋白酶和a  唾液淀粉酶。因此单纯测定HDL—C水平并不能准确反应HDL水平和活性。根据HDL的密度大小，HDL可分为HDL1、HDL2和HDL3 3个亚组。正常人血浆中的主要成分是HDL2和HDL3，尤其是HDL2对CHD的预测更有意义，其敏感性比HDL高约1．5倍。HDL的主要组成蛋白—ApoA I，它所载的脂蛋白主要为HDL2。HDL2是外周细胞三磷酸腺苷结合盒转运子A1(ATP—Binding cassette transporter A1，ABCA1)的游离胆固醇受体，也是肝脏细胞B族I 型清道夫受体(scavenger receptor B I，SR—B I)的胆固醇酯受体的供体。所以ApoA I 测定较HDL—C可能更有意义。
2 HDL的代谢
      HDL代谢过程复杂：HDL促进外周细胞中多余的胆固醇流出，经过一系列转运，到达肝脏，以胆汁内胆固醇及胆盐的形式排出体外而起保护作用，即HDL介导的胆固醇逆向转运(reverse cholesterol transport，RCT)学说；HDL还可介导细胞内胆固醇的外流，通过胆固醇的酯化而摄取更多的胆固醇，达到清除胆固醇的目的。在胆固醇逆向转运中涉及一系列酶、细胞表面蛋白和脂质转运蛋白等基因产物。
2．1 胆固醇的外流
      胆固醇外流到HDL有3种途径：①主要途径就是ABCA1介导途径，ABCA1是一种膜整合蛋白，介导巨噬细胞内游离的胆固醇、磷脂或其它亲脂分子的主动流出，Yamauchi等发现ApoA I介导磷脂酰胆碱特异的磷脂酶C(phosphatidylcholine phospholipase C，PC—PLC)去除鞘磷脂后触发产生甘油二酯而引起最初的信号级联激活蛋白激酶C (protein kinase C，PKC)和PKC磷酸化ABCA1，
从而稳定ABCA1，与细胞胆固醇释放有关；②SR—B I介导途径，SR—B I在巨噬细胞膜表达，能刺激游离胆固醇在细胞和HDL之间双向流出；③水性扩散，细胞膜和HDL之间的胆固醇分子通过吸附和亲水性弥散作用双向流出，这是一个被动的过程，流动方向依赖于胆固醇的浓度。
2．2 胆固醇的酯化
      卵磷酯胆固醇酰基转移酶(lecithin cholesterol acyltransferase，LCAT)能催化HDL表面卵磷脂的第2位酰基转移到游离胆固醇的第3位羟基，形成溶血卵磷脂和胆固醇酯，使游离的胆固醇酯化。酯化的胆固醇比游离的胆固醇更疏水，被紧紧地包裹在HDL的中心部位，以便HDL可以摄取更多的胆固醇。酯化的胆固醇还可被再次转运出去。在小鼠和兔子动物实验中，高表达LCAT可提高血浆HDL—C水平，而LCAT缺陷则使血浆HDL—C降低。在人类，有报道LCAT缺乏也导致HDL—C及ApoA I水平明显降低，并加速ApoA I及ApoA II 的分解代谢。
2．3 胆固醇的转运与水解
      磷脂转运蛋白(phospholipid transport protein，PLTP)催化磷脂从其它脂蛋白如乳糜微粒(chylomicron，CM)、极低密度脂蛋(very low density lipoprotein，VLDL)以及细胞膜转运至HDL。并且PLTP加强了HDL介导的周围细胞中胆固醇和磷脂流出。小鼠肝脏高表达PLTP可增加血浆HDL水平，减少AS的发生。PLTP基因突变导致血浆HDL水平降低，可见，小鼠血浆中PLTP水平与HDL水平有一定的联系。脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase，LPL)主要在脂肪组织、肌肉及心肌细胞中合成，合成后的LPL被运输至毛细血管内皮细胞表面，通过硫酸乙酰肝素蛋白多糖(heparin sulfate proteoglycan，HSPG)结合在内皮细胞表面水解富含甘油三酯(triglyeerides，TG)的脂蛋白如CM和VLDL。随着TG被水解，CM和VLDL表面的磷脂和载脂蛋白分离，被HDL捕获。在小鼠和人类，高表达”LPL可提高HDL—C水平，LPL基因缺陷可导致严重的高甘油三酯血症和低HDL—C血症。
2．4 胆固醇的清除
      2．4．1 胆固醇酯转运蛋白胆固醇酯转运蛋白  (eholesteryl ester transfer protein，CEPT)在肝脏、小肠及一些周围组织如脂肪中合成，是—74kD的糖蛋白。在RCT过程中CETP作为胆固醇酯(eholesterol ester，CE)和TG的载体，往返于CM、VLDL及其残粒与HDL之间，介导分别位于HDL和富含TG脂蛋白上的CE与TG的转运及交换。在CETP作用下，HDL2颗粒内80％的CE被迅速转移到VLDL、中间密度脂蛋白(intermediate—density lipoprotein，IDL)和LDL这些含ApoB的脂蛋白上，而同时从含ApoB脂蛋白中转运回TG。CE能抑制LCAT的活性，CE从HDL2移出后，LCAT的活性恢复，胆固醇酯化继续进行。由CETP介导的这一过程，使HDL表面和肝外组织细胞表面持续存在一游离胆固醇的浓度差，外周组织的胆固醇得以不断向HDL转移，再被转移至血浆中的IDL和LDL，最后可被肝LDL受体清除，从而完成另一条胆固醇逆向转运通路。
      2．4．2 B族I 型清道夫受体  SR—B I 除在肝脏外，在肾上腺、卵巢和睾丸中也有较高的浓度。它具有广泛的配体，可与天然或修饰的脂蛋白、阴离子磷脂和凋亡细胞等结合。SR—B I 还能作为HDL的受体，介导胆固醇酯的选择性摄取，与HDL具有高度的结合力。被肝脏摄取的胆固醇最后以胆汁胆固醇或胆汁酸盐的形式排出体外。而被性腺组织如卵巢、肾上腺和睾丸等摄取的HDL中的胆固醇则用于合成甾类激素或胆固醇的存储。SR—B I 结合HDL后，只是引起HDL核心的CE进人细胞，并不介导对HDL全颗粒的内吞性摄取和降解，这一过程是向肝脏和类固醇源性组织输送HDLCE的主要途径。SR—B I 通过促进胆固醇外流和介导细胞对HDLCE的选择性摄取，能防止游离胆固醇和CE在动脉壁堆积。
      2．4．3 三磷酸腺苷结合盒转运子AI   ABCA1基因位于常染色体9q31上。ABC所编码的蛋白参与生物膜间物质的转运。每一ABC对于转运的物质具有相对特异性，这是由跨膜功能区决定的，而转运所需的能量则是由位于核苷结合折叠区的ATP降解提供。ABCA1的两端对称，每一端均由6个跨膜功能区及1个核苷结合折叠区构成；这两端由一带电荷的长序列及一高度疏水片段所连接。ABCA1受多种机制的调节，cAMP治疗、细胞内胆固醇的增多和蛋白激酶等均可使ABCA1的表达增加，γ干扰素则减少ABCA1的表达。ABCA1编码的蛋白称作胆固醇外流调节蛋白(CERP)，它参与胆固醇的外流，促使胆固醇转移给ApoA I 和HDL。
3 HDL的质与量
      近年来的研究发现。HDL—C影响AS进程的机制可能更复杂，除影响胆固醇逆转HD运外，还与炎症及氧化反应等有关。HDL抗AS可能有几种不同的机制。包括：①促进胆固醇的逆转运，减少胆固醇在外周组织和血管的沉积；②抑制LDL的物理和化学修饰从而减少泡沫细胞的形成；③通过降低黏附分子和巨噬细胞趋化蛋白的活性而抑制慢性炎症；④减少脂蛋白的停留；⑤减轻内皮功能
的紊乱。
      单纯血浆HDL—C水平不能代表其功能，HDL—C的功能具有“好” “坏”两面性。“好”的HDL—C是正常的，具有抗炎症作用的HDL—C，它在胆固醇逆转运中发挥作用，能够减少单核细胞趋化蛋白(MCP—1)的生成。“好”HDL—C的ApoA I 含量正常，能够促进胆固醇的逆转运，减少胆固醇在外周组织和血管的沉积；抑制LDL的物理和化学修饰从而减少泡沫细胞的形成；通过降低黏附分子和巨噬细胞趋化蛋白的活性而抑制慢性炎症；减少脂蛋白的停留；减轻内皮功能的紊乱。而“坏”的HDL—C是受损的并具有促炎症作用的HDL—C，它的胆固醇逆转运能力减弱，ApoA I 的含量减少，影响了HDL—C的胆固醇逆转运，抗炎、抗氧化作用减弱，另外“坏”HDL—C会促进MCP—1和粘附分子的生成。
      研究显示，人体在正常情况下HDL—C发挥“好”的功能。而当在外科手术、流感等应激状态，或慢性系统性炎症如CHD、糖尿病及自体免疫性疾病(如类风湿)等情况下，HDL—C颗粒结构会发生改变，这种改变包括HDL—C上的ApoA I 含量减少，结构功能受损，影响胆固醇逆转运。HDL—C内的抗氧化酶(如对氧磷酸)含量减少，同时形成氧化性磷脂等。这些变化使HDL—C失去抗AS作用。
4 升高HDL的思考
      CEPT是胆固醇逆向转运过程中的关键酶，它可以介导HDL中胆固醇酯与LDL和VLDL等含ApoB中的甘油三酯进行交换。Torcetrapib是一种CEPT抑制剂，它能在ApoB中抑制HDL—C同甘油三酯的交换，从而使HDL—C升高。一项在血脂正常志愿者中进行的研究发现，Torcetrapib能够升高HDL—C，且根据剂量不同HDL—C升高的幅度也不同，这有助于调脂治疗和改善动脉硬化，但是随后进行的大规模的临床试验却得出了与此相反的结果。ILLUSTRATE是在CHD高危患者中进行的研究，研究旨在评估在LDL—C降至正常水平的情况下，与单用阿托伐他汀相比，Trorcetrapib与阿托伐他汀的复方制剂能否降低CHD及其危症患者的主要心血管意外风险。该研究人选了来自7个国家的共15067名患者，计划随访4．5年，采用血管内超声IVUS(intravascular uhrasonography)方法测定冠脉斑块体积的变化，但当研究平均随访至550天时，结果显示，Torcetrapib确实显著升高了HDL—C水平达72．1％。但冠脉斑块体积两组问无统计学差异，而主要终点事件风险Torcetrapib与阿托伐他汀的复方制剂组不但没有降低，反而增加了25％，因此研究被提前终止。RADIANCE1和RADIANCE2是分别在遗传性家族性高胆固醇血症患者和混合性高脂血症患者中进行的研究，这2项研究为期2年，各人选了超过850例和752例患者，采用颈动脉B型超声测定颈动脉中层厚度(Intima—media thickenss，IMT)的变化，以评估与单用阿托伐他汀相比，Troreetrapib与阿托伐他汀的复方制剂能否更强逆转动脉粥样硬化进程。以上3项研究均未获得预期结果，虽然Torcetrapib确实显著升高了HDL—C水平，但未能显示逆转动脉斑块的优势，相反，Torcetrapib还使受试者收缩压升高2．8～6．6mmHg(0．37—0．88kPa)，血钾降低，而血钠、碳酸盐和醛固酮水平升高，这提示
Torcetrapib存在升高HDL—C外的靶点外效应，或许正是这种效应，导致了心血管意外风险和死亡风险的增加。但这是药物本身的副作用，还是所有CETP抑制剂都有这种作用，目前不得而知。如果Torcetrapib没有靶点外效应，能否成为治疗心血管疾病的药物?CETP抑制剂虽然升高了HDL—C水平，但是否能促进胆固醇逆转运?CETP抑制剂是否会影响HDL—C的功能，使其变得有害?这些均需要更深入地了解HDL—C影响AS的机制，积累更多的研究证据后，才能找到答案。当然，目前CETP抑制剂的调脂和抗动脉硬化作用尚在探索阶段，CETP第二个抑制剂JTT2705也正在临床观察中，其临床应用的意义有待于大规模的临床试验验证。
      正如Torcetrapib的研究者Daniel Rader博士在2007年ACC会议上指出的那样：AS的逆转有可能依赖于RCT，这是一种保护机制。应更多关注HDL的功能，而不单纯看HDL的水平。因此，HDL—C的质比量更重要，即功能比水平更重要，单纯血浆HDL—C水平不能代表其功能，HDL—C与心血管疾病的关系还有待进一步探索。
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