血浆脂质谱检测在心血管病中的应用进展

摘 要心血管病是当今世界上威胁人类健康最为严重的疾病之一。在工业化国家里,约40%的死亡由心血管病所引起,这也是导致瘫痪和早死的主要原因。在我国心血管病也在成为威胁人们健康的头号“杀手”。心血管病在出现明显临床症状前的数十年中可以没有显著的表现,而随着动脉粥样硬化(AS)的发展逐步表现出不稳定型心绞痛(UA)、心肌梗死(MI)等一系列严重的症状。人们一直希望找到一些检测项目来预示心血管病发生的危险性。

关键词脂质谱;心血管病;动脉粥样硬化;心绞痛;心肌梗死

防治AS性心血管疾病,分析血浆脂类及质蛋白指标时,不仅要重视脂蛋白的总量(脂蛋白-胆固醇),还得重视脂蛋白的亚组份分析。脂质与AS性心血管病密切相关。AS斑块中脂质源于血浆脂蛋白的浸润,主要是游离胆固醇(FC)、胆固醇酯(CE)、甘油三酯(TG)和载脂蛋白(Apo)。

1脂蛋白颗粒的分类

由John-Gofman等开创的分析型超速离心法(AnUC),将各脂蛋白分为许多亚型:极低密度脂蛋白(VLDL)(1、2),中间密度脂蛋白(IDL)(1、2),低密度脂蛋白(LDL)(1、2a、2b,3a、3b、4a、4b),高密度脂蛋白(HDL)(2b、2a、3a、3b、3 c)。目前脂蛋白亚组份的分析方法有:超速离心法(金标准)、电泳法(非变性梯度凝胶)、核磁共振法、高效液相色谱法等。

2脂类与动脉粥样硬化(AS)

2.1血清总胆固醇(TC)

TC水平升高与AS严重程度相关,与冠心病的病死率呈正相关,LDL-C是携带胆固醇形成AS的重要危险因素。1997年我国中华心血管病杂志组织国内专家制订的我国“血脂异常防治建议”中也将血清胆固醇列为重要的检测项目,也采用总胆固醇≤5.17mmol/L为合适水平,但提出我国人群中≥5.69mmol/L为高位水平[1]。

2.2血清甘油三酯(TG)

TG 近来的相关研究的循证医学分析说明,TG增高也是冠心病的独立危险因素。影响一般人群TG增高的因素有肥胖和超重、不运动、吸烟、过量饮酒、高碳水化合物的饮食(>60%的摄入)、严重疾病(如2型糖尿病、慢性肾功能衰竭、肾病综合症)、某些药物(如皮质类固醇、雌激素、类维生素A和β肾上腺素能药的阻止剂)和遗传性疾病(家族性复合高脂血症、家族性高TG血症和家族性高β脂蛋白血症)。在临床中,血清TG增高常见于代谢综合征,代谢综合征是ATP Ⅲ强调的冠心病危险因素。但是二级或遗传因素也会使TG水平升高。ATP Ⅲ沿用对血清TG的分类:

TG升高是致AS的危险因素,主要通过富含TG的乳糜微粒(CM)和VLDL及其残粒起作用。在TG水平不高的情况下,ApoB水平与非高密度脂蛋白胆固醇(non-HDL-C)高度相关。

2.3脂蛋白(lipoprotein,LP)

2.3.1 TC是低水溶性的

在血浆内与载脂蛋白(APO)结合成脂蛋白复合物运输,大部分的TC是在LDL中,其余在HDL和VLDL中,极少量在乳糜微粒(CM)中。随着研究的深入和发展,发现不同的LP对冠状动脉疾病的发病危险性的预示能力不同,仅以血清TC作为冠状动脉疾病发病危险性的预示指标是不够的,而LP的预示价值可能更高。

2.3.2LDL可分为两大亚组份

即大颗粒LDL和小颗粒致密LDL。大颗粒LDL(A型LDL)又可分为LDL1、2a、2b;小颗粒致密LDL(B型LDL)又可分为LDL 3a、3b、4a、4b。临床常见有血LDL胆固醇(LDL-C)正常,而TC水平升高的冠心病患者,目前认为与LDL亚组份颗粒大小有关。LDL亚组份颗粒大小同血浆TC水平呈负相关。大颗粒松散的LDL在高TC条件下,经TC转运蛋白(CETP)和脂蛋白脂酶(LPL)作用下,转化成B型LDL。B型比A型抗氧化能力低,易被氧化成oxLDL,其氧化程度同LDL脂质组成(TG/TC)相关。认为冠心病患者体内高水平oxLDL主要来自氧化的B型LDL,因此LDL升高及oxLDL增加是导致AS的关键因素,其中LDL3a、3b和4b是致AS作用最强的LP颗粒。与不同脂质参数(TC、LDL、HDL、TG、ApoB、ApoA1、ApoCⅢ和LDL颗粒大小)相比,LDL颗粒大小被确认为冠心病(CHD)患者最佳预测因子。LDL是非均相的多分散组份,其密度在1.006～1.063 kg/L 之间,主要结构蛋白为载脂蛋白B 100(apo B 100)。LDL 颗粒含有TC比例最高(约为血清中TC的70%)。

2.3.3HDL是一组异质性的、多分散组分的颗粒,是LP中密度最高、体积最小的颗粒

密度在1.063～1.210 kg/L之间。HDL将末梢组织中游离TC转运到肝脏再利用或处理,这一过程被认为是HDL对心脏的保护机制之一。大量流行病学调查[2]显示,HDL-C与冠心病(CHD)发病有密切的、独立的负相关性;HDL-C每下降10 mg/dl,CHD的危险性可增加2～3%。因此,高HDL-C浓度被认为是心血管病的保护性因素。HDL是由一组微粒体组成,化学组成也有差别。流行病学调查表明:血浆高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)水平与心血管疾病的发病率呈负相关,并认为其浓度升高具有抗血管的AS作用。因为HDL可通过抑制LDL的氧化,参与oxHDL的逆向转运,减少oxHDL对AS的形成作用,抑制巨噬细胞迁移和粘附到血管内膜,刺激内皮细胞修复等功能。

2.3.4non-HDL-C(LDL+IDL+VLDL)

LDL-C与冠状动脉疾病的关系得到公认,作为降脂治疗的首选目标。由于每分子LDL、IDL和VLDL只含有1分子ApoB,总的ApoB值可反应潜在致AS的LP的总量,而non-HDL-C给出的是这些同类LP的TC含量。低水平的HDL-C与CHD的高发相关。最近流行病学的、观察性的和干预性的研究数据表明:non-HDL-C、ApoA1和ApoB可优化CHD风险评估,比单独使用常规的脂质谱可鉴别更多的高风险个体。

2.3.5血浆脂蛋白(a)[Lp(a)]水平

Lp(a)是由一个LDL分子结合apo(a)组成的二聚体,两者通过二硫键结合。Lp(a)是一个独立于其他脂类参数的CHD危险因素,其浓度水平的上升预示着心血管病的危险。Lp(a)水平≥300mg/L为高Lp(a)血症,是CHD的独立危险因素。研究表明:Lp(a)基因SNPs是决定血浆Lp(a)水平种族差异的主要因素。血浆Lp(a)高水平是AS的独立危险因素,参与AS发生的各个阶段,其预测粥样硬化斑块进展程度和引起血管狭窄的有效性尚不明确,存在争议。

2.4CM、VLDL残粒

富含TG的CM和VLDL,经过LPL水解生成CM残粒、VLDL残粒(IDL),并转变成富含胆固醇酯和ApoE的颗粒沉积于血管壁。2型糖尿病(T2DM)患者中,发生CHD严重程度与血浆中富含TG的颗粒数呈正相关。循环中含ApoB的LP升高,如LDL、VLDL是引起AS的重要代谢物,因为二者的残粒可被巨噬细胞摄取沉积于粥样硬化的斑块之中。

3载脂蛋白(Apo)与动脉粥样硬化(AS)

Apo包括:ApoA(AI、AII、AIV、AV),ApoB(B100、B48),ApoC(CI、CII、CIII),ApoE(E2、E3、E4),Apo(a)等。临床主要检测血浆中的ApoA1和ApoB(B100)。

3.1ApoB为致AS的LDL颗粒的主要结构成份

LDL颗粒与LDL受体结合是LDL-C吸收和分解代谢的必须过程。含ApoB的颗粒过量是致AS进程的主要触发器,因为每个颗粒中的ApoB分子导致AS的LP包埋在动脉壁。apo B是VLDL、IDL和LDL的主要结构蛋白,是LDL受体间接内吞LDL颗粒的配体。近来还发现apo B的LDL受体结合位点的突变会导致apo B100配体缺失,这是高TC血症和CHD的早期特征。apo B与non-HDL-C的相关性良好,血清apo B浓度对于CHD的发病率及AS的严重性有着非常强的预示能力。各类LP中除HDL以外,每一分子LDL、VLDLIDL及Lp(a)颗粒中基本上都只含有一个分子apo B,故apo B可以代表除HDL以外的LP颗粒总数,即non-HDL-C水平与apo B水平的高低变化大致是相应的,血清总apo B水平与CHD的发生及发病严重性之间存在高度相关[3]。

3.2Apo AI是HDL的主要颗粒结构

与HDL-C高度相关,但没有证据表明apo AI成为CHD的独立危险因素,同apo B一样,ATP Ⅲ也将其列于出现的危险因素中。ApoA1与HDL受体相互作用,刺激卵磷脂胆固醇酰基转移酶使胆固醇酯化,这是TC逆向转运的关键步骤。ApoA1也具有抗炎和抗氧化的效应。ApoB、ApoA1水平,ApoB/ApoA1之比对糖尿病和胰岛素抵抗的心脑血管事件患者可能具有预测价值。最近,一项关于T2DM的研究评价了LDL大小及其亚类作为AS的标志物的意义。

3.3载脂蛋白B/载脂蛋白A1(ApoB/ApoA1)的比值

最近的信息表明:TC/HDL-C和ApoB-100/ApoA1比值对评估心血管疾病风险具有预测价值。ApoB与ApoA1之比可以反映TC运输的平衡。比值越大,沉积在动脉壁的TC越多,引起AS和CHD的风险就越大。ApoB/ApoA1的比值被认为比TC/HDL-C比值更适于作为CHD风险评估的全面指标。ApoB/ ApoA1之比对糖尿病和胰岛素抵抗的心脑血管事件患者可能具有预测价值。尽管TC失去对70岁以上老年患者的预测力,ApoB/,ApoA1和ApoB/ApoA1仍然是老年人的重要风险预测因子。ApoB/ApoA1之比还与代谢综合征及其参数如体重指标、腰臀比、胰岛素和舒张压、HDL-C、TG和LDL颗粒大小有关。

参考文献

[1] 方圻、王钟林、诸骏仁 等.血脂异常防治建议[J].中华心血管病杂志,1997,25:169-175.

[2]Scott M.Implications of recent clinical trials for the National Cholesterol Education Programtreatment panel III guidelines[J].Circulation,2004,13:227-239.

[3] Miremadi S, Sniderman A, Frohlich J. Can measurement of serum apolipoprotein B replace the lipid profile monitoring of patients with lipoprotein disorders[J]. Clin Chem,2002,48:484-488.

注:* 为通讯作者。