第一节 概述
成熟的脂蛋白是球形颗粒,由含CE和TG的疏水性核和含磷脂、游离胆固醇(free cholesterol,FC)、载脂蛋白的亲水性外壳组成。各类脂蛋白含有的蛋白质、胆固醇、TG、磷脂等成分比例和含量不同,使得脂蛋白的密度、颗粒大小、分子量、带电荷强度各不相同。血浆脂蛋白分为5类:乳糜微粒(chylomicrons,CM)、极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)、中间密度脂蛋白(intermediate-density lipoprotein,IDL)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)和高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)。此外,还有一种脂蛋白称为脂蛋白(a)[lipoprotein(a),Lp(a)]。 各类脂蛋白的组成及功能见表5-1。
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Lp(a)是一种特殊独立的血浆脂蛋白,是动脉粥样硬化性心血管疾病发生的独立危险因素。1963年挪威遗传学家Berg在研究低密度脂蛋白的遗传变异时发现了Lp(a)的存在,它与纤溶酶原(plasminogen,PLG)的结构具有高度同源性。apo(a)是Lp(a)的特征性成分。
Lp(a)主要在肝脏合成后分泌入血,其血浆浓度主要取决它的合成速率,而与分解速率基本无关。人群中Lp(a)血浆浓度个体差异极大,浓度范围可在0~1000mg/L,这种差异最主要由apo(a)基因位点决定。目前Lp(a)的生理功能和致病机理尚未完全清楚,除与动脉粥样硬化有关之外,可能还与血栓性疾病、肾脏疾病和糖尿病等有关。Lp(a)是当今脂蛋白研究热点之一。
Lp(a)不受饮食、运动等的影响,故尚无确切的药物来降低Lp(a)浓度。但在使用PCSK9单克隆抗体进行降脂治疗时,意外地取得了降低Lp(a)的效果,但其疗效和机制还需进一步研究。
脂蛋白颗粒中的蛋白质起到运载脂质的作用而被命名为载脂蛋白,目前已报道有20余种,主要在肝脏和小肠黏膜细胞中合成,其中临床意义较为重要且认识比较清楚的有apoA、apoB、apoC、apoD、apoE和apo(a)等。由于氨基酸组成的差异,每一型又可分为若干亚型,如apoA包括apoAⅠ、apoAⅡ、apoAⅣ和apoAⅤ等。载脂蛋白在脂蛋白功能和代谢等方面具有非常重要的作用,主要体现在:①与血浆脂质结合形成水溶性物质,成为转运脂类的载体;②作为配基与脂蛋白受体结合,使脂蛋白被细胞摄取和代谢;③是多种脂蛋白代谢酶的调节因子。
血浆中还存在着能将TG和CE在脂蛋白间转移的蛋白质,包括:胆固醇酯转运蛋白(cholesteryl ester transfer protein,CETP)、磷脂转运蛋白(phospholipid transfer protein,PLTP)、微粒甘油三酯转运蛋白(microsomal triglyceride transfer protein,MTP)等。
已知参与脂蛋白代谢的受体包括:LDL受体(LDL receptor,LDLR)、LDL受体相关蛋白(LDL receptor related protein,LRP)、apoE受体、VLDL受体和清道夫受体(scavenger receptor,SR)等。调节脂代谢的酶包括:卵磷脂-胆固醇酰基转移酶(lecithin cholesterol acyltransferase,LCAT)、脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)、肝脂酶(hepatic lipase,HL)、3-羟-3-甲基戊二酰辅酶 A 还原酶(3-hydroxy-3-methyl glutaryl coenzyme A reductase,HMG-CoAR)和酰基辅酶 A:胆固醇酰基转移酶(acyl-coenzyme A:cholesterol acyltransferase,ACAT)等。这些受体和酶的缺乏或活性降低都可能影响脂蛋白代谢,导致脂代谢紊乱。
脂蛋白的代谢途径可分为外源性代谢途径、内源性代谢途径和胆固醇逆转运(图5-1)。
是指饮食摄入的胆固醇和TG在小肠中合成CM及其代谢过程。食物中的脂质在小肠中形成新生的CM,新生CM经淋巴管进入体循环,通过脂蛋白交换成为成熟的CM,后者在LPL的作用下TG被水解,释放出的FFA被外周组织摄取利用,形成CM残粒并被肝细胞摄取代谢。
是指由肝脏合成VLDL后,VLDL转变为IDL和LDL,LDL被肝脏或其他器官代谢的过程。肝脏合成VLDL并分泌入血,VLDL在LPL水解的作用下转变成VLDL残粒又称为IDL,部分IDL被肝细胞摄取代谢,其余的IDL被LPL和HL进一步水解,转变为LDL,LDL与全身各组织的细胞膜表面的LDLR结合并被细胞摄取和降解。
HDL能将肝外组织细胞中的胆固醇转运至肝脏进行分解代谢,即胆固醇逆转运。胆固醇逆转运分为三个步骤:①细胞内FC从肝外组织细胞中移出,三磷酸腺苷结合盒转运子A1(ATP-binding cassette transporter A1,ABCA1)介导FC转运到细胞膜上,HDL中apoAI作为细胞膜胆固醇移出的接受体;②HDL接收的FC在LCAT的作用下生成CE进入HDL的核心,形成成熟的HDL,在CETP作用下,CE由HDL转移到CM、VLDL和LDL颗粒中;③HDL及这些接受了CE的脂蛋白在代谢过程中被肝脏摄取时,其中的CE也就同时被运回肝脏,在肝脏转化为胆汁酸后排出被肝细胞摄取进行分解代谢。胆固醇的这种双向转运既保证了全身组织对胆固醇的需要,又避免了过量的胆固醇在外周组织的蓄积,具有重要的生理意义。
血脂代谢紊乱是脂代谢紊乱的主要形式,血脂水平高于正常上限即为高脂血症(hyperlipidemia),我国一般以成人空腹血总胆固醇(total cholesterol,TC)≥6.2mmol/L(240mg/dl),TG≥2.3mmol/L(200mg/dl)为高脂血症的标准。目前对低脂血症时血脂水平没有统一的标准,一般认为血浆TC低于3.1mmol/L(120mg/dl)为有临床意义的判断标准。
高脂血症的分型较为繁杂,主要有以下几种:
按是否继发于全身系统性疾病进行分型,可分为原发性和继发性高脂血症。
除了环境因素作用外,大部分原发性高脂血症是由于单一基因或多个基因突变所致。由于基因突变所致的高脂血症多具有家族聚集性,有明显的遗传倾向,特别是单一基因突变者,故临床上通常称为家族性高脂血症(familial hypercholesterolemia,FH)。
继发性高脂血症是指由于其他疾病所引起的血脂异常。可引起血脂异常的疾病主要有:肥胖、糖尿病、肾病综合征、甲状腺功能减退症、肾衰竭、肝脏疾病、系统性红斑狼疮、糖原累积症、骨髓瘤、脂肪萎缩症、急性卟啉病、多囊卵巢综合征等。此外,某些药物如利尿剂、非心脏选择性β-受体阻滞剂、糖皮质激素等也可能引起继发性血脂异常。
按各种血浆脂蛋白升高的程度不同而进行分型,目前多采用1970年世界卫生组织修订的分类系统,将高脂血症分为Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共六型,各型特点如表5-2。表型分型有助于高脂血症的诊断和治疗,但过于繁杂。
从临床实用角度出发,常将高脂血症进行简易的临床分型(表5-3)。因HDL减少引起的临床后果与高脂血症相似,故也将低HDL-C血症与高脂血症并列。
低脂血症分原发性和继发性两种,详见第三节。
问题与思考
有人将LDL-C称为“坏”胆固醇,HDL-C称为“好”胆固醇。他们分别“坏”在何处?“好”在何处?这种表述有何不足?