美國國家膽固醇教育計劃-成人治療專家組 (NCEP-ATP) 系列導則一直強調降低低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平對冠心病 (CHD) 預防的重要性。
新近公布的“2013 美國心臟病學會 (ACC)/美國心臟協會(AHA) 心血管風險評估指南”以動脈粥樣硬化相關性事件 10 年風險作為首要關注對象,不再推薦具體的血脂治療目標值,改為采用他汀治療強度為治療目標。
雖然新指南的發布引起了眾多評論和質疑,但不可否認的是以往的具體的血脂治療目標值缺乏廣泛有力的證據,僅從血脂“量”的改變考慮心血管風險已顯得差強人意。
當前,研究者對血脂、脂蛋白檢測和臨床意義的理解已從單一的、表面的“量的改變”逐漸地向多層次發展,更多地關注其“質”的變化、體內代謝相關的指標以及其基因分子水平的改變對疾病的影響。
一、脂蛋白“質”變標志物
脂蛋白的“質”通常表現在其顆粒大小、密度、數量、特性、組成和亞型等。
低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)具有明顯的異質性,根據顆粒直徑和密度不同分成大而輕低密度脂蛋白 (large buoyant LDL,lbLDL) 和小而密低密度脂蛋白(small dense LDL,sdLDL)。
小而密低密度脂蛋白膽固醇 (smaU dense LDL-cholesterol,sdLDL-C) 較 LDL-C 更易被氧化,促使泡沫細胞形成,是動脈粥樣硬化 (atherosclerosis,AS) 發生的強危險因素,作為預測 CHD 的指標比 LDL-C 更敏感,也是穩定性冠心病突發急性冠狀動脈事件的有效預測指標。
目前已推出可用自動生化分析儀直接定量檢測 sdLDL-C 的均相酶法試劑盒。
除顆粒大小外,LDL 總顆粒數量 (LDL-particle,LDL-P) 與心血管疾病 (cardiovascular disease,CVD) 的風險評估的相關性已逐漸被重視。研究顯示:許多個體內 LDL-C 和 LDL-P 存在不一致的現象,此時 LDL-P 對未來 CVD 事件的預測價值優于 LDL-C。
對 LDL-P 的檢測所提供的信息將有助于降低 LDL-C 低水平的患者發生 CVD 事件的幾率。目前對于 LDL-P 的檢測主要依賴核磁共振技術。
LDL、脂蛋白 (a)[lipoprotein(a),Lp(a)] 的氧化修飾是 AS 病變發生的始動因素。臨床研究發現高氧化低密度脂蛋白 (ox-LDL) 水平是 AS 發生的強危險因素,與疾病嚴重程度相關,ox-LDL 結合血脂、炎癥指標可用于估評 AS 斑塊穩定性。
ox-LDL 的檢測方法有多種,如共軛雙烯測定法、硫代巴比妥酸反應物質測定法,相對電泳遷移率測定法和目前較為廣泛使用的基于 ox-LDL 抗體的酶聯免疫吸附檢測法。
高 Lp(a)已公認為 AS 性心、腦血管疾病的獨立危險因素,本實驗室建立了針對不同氧化位點的氧化脂蛋白 (a)[ox-Lp(a)] 檢測法和能夠同時檢測人血清中 ox-Lp(a)和 ox-LDL 的高靈敏度、簡單快速的化學發光成像免疫分析方法,并進行系列研究發現 CHD 患者經皮冠狀動脈干預后 Lp(a)和 ox-Lp(a)水平升高,與 AS 病變嚴重程度、斑塊穩定性密切相關,是 AS 發生的強危險因素。
高甘油三酯 (triglycerides,TG) 作為 AS 性 CVD 的強危險因素已得到公認,但測定總 TG 的缺陷在于不能將富含 TG 的脂蛋白中致病性和非致病性組分分開。
研究發現乳糜微粒 (chylomicrons,CM) 和新生的極低密度脂蛋白 (very low density lipoprotein,VLDL) 分解代謝產物殘粒樣顆粒(remnant lipoprotein,RLP)是具強致病性作用的組分。
RLP 易于被巨噬細胞吞噬,引起膽固醇脂的蓄積,轉變為泡沫細胞,在 CHD 患者中顯著升高,與疾病程度相關,是 CHD 的強危險因素。新近臨床研究發現,與傳統的膽固醇指標相比,RLP 是更有優勢的預測兒童 CVD 發生的危險因素。
目前適用于臨床實驗室的 RLP 檢測法根據 RLP 表面免疫學特性所建立,利用抗 ApoBlOO 抗體(針對非 ApoB48 的抗原位點)與 VLDL、LDL 等結合,抗 ApoAI 抗體與 HDL 和新合成的 CM 結合形成免疫復合物沉淀,測定留在溶液中未與抗 ApoBIOO 和抗 ApoAI 結合的 VLDL 和 CM 即為 RLP。
二、脂代謝相關標志物
對脂蛋白的新認識還體現在對脂代謝相關蛋白的分析。膽固醇酯轉運蛋白 (cholesteryl ester transfer protein,CETP) 在膽固醇的逆向轉運中起關鍵作用,介導脂蛋白間中性脂質轉運,直接影響脂蛋白顆粒大小、組成和功能,與 sdLDL-C 的形成密切相關。
CETP 抑制劑,如 Torcetrapib、JTT2705 和 CETP 疫苗,可明顯改變 HDL 和 LDL 亞型分布,提高血漿 HDL 水平和 LDL 顆粒的平均大小,減緩 AS 進程。
本課題組研究發現高脂血癥患者血漿 CETP 水平顯著升高,高水平 CETP 通過改變脂蛋白脂質組成促進 ox-LDL 水平增加,可反映冠狀動脈病變程度、監控降脂效果,是 AS 良好的預測和病情監控指標。
對于 CETP 的檢測包括濃度和活性的檢測,濃度檢測常用的方法為 ELISA 法。本實驗室建立了以標記的膽固醇酯合成 HDL 樣顆粒作為膽固醇酯供體,LDL 為受體的 CETP 活性測定法,該法靈敏、特異、簡便,適于推廣。
脂蛋白相關磷脂酶 A2(lipoprotein associated phospholipase A2,Lp-PLA2) 是與脂蛋白結合的磷脂酶家族成員之一。早期研究發現 Lp-PLA2 可水解血小板活化因子,減少炎癥和血栓的形成。近年來研究表明 Lp-PLA2 可水解脂蛋白上的氧化卵磷脂,生成促炎因子,引發系列促 AS 反應,該作用居主導地位。
2010 美國心臟病學會基金會 (American College of Cardiology Foundation,ACCF)/AHA 無癥狀成年人心血管風險評估指南推薦 Lp-PLA2 應用于中度風險、無癥狀的成年人心血管風險評估。
2012 美國內分泌醫師學會 (American Association of Clinical Endocrinologists,AACE) 血脂異常管理與動脈粥樣硬化預防管理指南指出:Lp-PLA2 是一種重要的卒中和心血管事件的獨立預測因子,特異性強,且不受肥胖影響,推薦為心腦血管疾病風險分層的重要檢查項。
新近研究發現 Lp-PLA2 基因多態性與冠心病患者發生心血管急性事件密切相關。編碼 Lp-PLA2 的基因 -PLA2G7 中的 rs1805017 和 rs13210554 位點對急性心肌梗死的發生具有重要的預測價值,不同基因的多態性與 Lp-PLA2 活性的升高或降低相關,提示針對 Lp-PLA2 基因水平的研究對 CVD 預測和早期診斷具有重要意義。
此外,研究發現,當給予 Lp-PLA2 的抑制劑 - darapladib 后,CHD 患者 Lp-PLA2 水平顯著降低,斑塊壞死面積明顯減小,提示 Lp-PLA2 是冠心病的潛在治療靶點,為動脈粥樣硬化的預防與治療開辟了一條新途徑。
Lp-PLA2 的濃度檢測常用方法為 ELISA 法和免疫增強比濁法;活性測定常采用血小板活化因子為反應底物,比色法檢測 Lp-PLA2 酶活性。
血漿視黃醇結合蛋白 4(retinol binding protein 4,RBP4) 屬于脂溶性維生素運載蛋白家族,其主要功能為結合、轉運維生素 A(視黃醇);因其主要在肝臟合成,在腎小管被重吸收和分解,早期被作為臨床肝腎功能早期損害的有效指標。
新近研究證實 RBP4 是一種新型的脂肪源性細胞因子,參與肥胖、胰島素抵抗發生機制,與多種公認的致 AS 脂蛋白,如 sd-LDL-C、ox-LDL 等及脂質代謝過程中的酶類密切相關,可能通過調節脂質代謝,參與 AS 的發生發展,血漿 RBP4 升高是 AS 性疾病潛在的危險指標。
在 CVD 患者中,RBP4 與一些傳統的 CVD 危險因素,如血脂、體重、年齡等顯著相關。特別對于女性人群,研究發現血漿總 RBP4 水平升高是 CVD 發生的獨立預測因子。用于 RBP4 檢測的方法主要有免疫透射分析法和 ELISA 法。
三、脂蛋白相關分子標志物
隨著分子生物學的不斷發展,對脂蛋白的認識逐漸深入到分子領域。研究證實很多與脂蛋白相關的易感基因、DNA 甲基化和微小核糖核酸 (micro ribonucleic acid.miRNAs) 水平在 CVD 中發生了顯著變化,為臨床提供在疾病癥狀出現之前做出診斷的可能,有助于識別潛在高危人群,進行個體化區別治療。
AS 性疾病中存在變化顯著的易感基因,特別是一些與血脂代謝紊亂相關的易感基因:如 CETP、多肽 -N- 乙酰氨基半乳糖轉移酶(GALNT2)、載脂蛋白 E(ApoE)、載脂蛋白 B(ApoB)、類維生素 AX 受體 (RXRG) 等,與 AS 性疾病的發生密切相關。易感基因檢測通常采用基因芯片技術或超高通量單核苷酸多態性分型技術。
DNA 的甲基化是發生在 CpG 二核苷酸上的對胞嘧啶的共價修飾,可抑制基因轉錄,影響基因表達。
研究發現 DNA 甲基化譜的改變是潛在的 AS 的早期標志物,亦可能是 AS 形成的原因之一,與 CVD 及其危險因素密切相關,尤其是一些與血脂代謝相關的特異基因 DNA 甲基化,如在 CHD 患者中 ATP 結合盒 A1(ABCAI) 甲基化水平降低;
在家族性高膽固醇血癥患者中脂蛋白酯酶(LPL)甲基化水平與 HDL-C 顯著正相關,CETP 甲基化水平與 LDL-C 水平呈顯著負相關。近年來涌現了多種 DNA 甲基化檢測技術,如高效液相法,高效毛細管電泳法等,甲基化檢測的甲基化特異性 PCR,重亞硫酸鹽測序法,甲基化敏感性高分辨率熔解曲線分析法和焦磷酸測序法等。
miRNA 是近年來廣為關注的基因表達調控因子。已發現多種 miRNA 參與調節脂質合成、分解及轉運等過程,在血脂異常患者中表達量發生變化,在脂質代謝相關疾病中發揮重要作用,如 miR-33、miR-122、miR-30c、miR-144 等。此外,脂蛋白可能是 miRNA 在血漿中運輸的重要載體之一。
血漿 miRNA 可與 HDL 或 LDL 結合,研究顯示家族性高膽固醇和急性冠狀動脈綜合征患者 HDL 結合的 miRNA 與正常人顯著不同,提示在不同的疾病條件下,脂蛋白運載的 miRNA 具有特異性,可能與其特有的功能相關。以上研究提示 miRNA 與脂蛋白和脂代謝密切相關,然而,目前關于 CVD 血脂異常危險分層人群血漿 miRNA 表達譜的研究尚未見他人報道。
本實驗室發現不同 CVD 危險分層人群血漿 miRNA 表達存在顯著差異,血漿 miR-186、miR-208b、miR-499 和 miR-146a 可明顯區分 CVD 危險分層的高、中、低危人群,可反映 AS 病變嚴重程度,與脂質代謝紊亂過程密切相關,這些特異 miRNA 可望作為 CVD 危險評估與分層的潛在生物標志物。目前 miRNA 檢測方法包括諾瑟雜交 (Northern Blot)、微陣列芯片、微球和實時熒光定量 PCR 等技術。
隨著代謝組學的發展,脂質組學已成為該領域的一個新的研究熱點,近年來更多的研究關注其與脂質代謝異常相關疾病的關系,如 CVD、糖尿病、肥胖和阿爾茲海默癥等。
Stegemann 等對人血漿中脂質進行研究,發現多種非傳統危險因素的脂質與 CVD 發生風險密切相關,有望進一步完善現有 CVD 危險評估系統。質譜技術是脂質組學領域中最核心的研究手段,能對各種脂質進行高分辨率、高靈敏度、高通量的分析,已展現出廣泛的應用前景。
四、小結
綜上所述,隨著科學技術的發展和新檢測方法、平臺的建立,對脂蛋白的認識更加全面、深入。脂蛋白“質”的改變,其體內代謝相關蛋白及基因分子水平的改變已引起研究者的廣泛重視。相信在不久的將來,隨著對脂蛋白和 CVD 研究的深入,檢測方法的不斷改進和優化,更多的 CVD的危險評估、早期診斷、預防指標的臨床價值將進一步確認,更科學、全面和合理的 CVD危險評估指南也將推出,為 CVD 防治開辟新途徑。
文章摘自《中華檢驗醫學雜志》2014年7月第37卷第7期 P481 - 483
文章作者:宋佳希 汪俊軍