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冠心病患者血浆LCAT水平与HDL亚类组成的关系*

2013-12-01林国平陈志军张彩平王小鸥龙石银

中国病理生理杂志 2013年7期
关键词:亚类载脂蛋白血浆

丁 岚, 田 英, 林国平, 陈志军, 张彩平, 王小鸥, 陈 浩, 龙石银△

(南华大学1生物化学与分子生物学教研室,2附属第一医院,湖南衡阳421001)

研究证实高密度脂蛋白 (high-density lipoprotein,HDL)具有抗动脉粥样硬化 (atherosclerosis,AS)的作用。HDL颗粒组成极不均一,利用双向电泳-免疫印迹法可将其分为preβ1-HDL、preβ2-HDL、HDL3c、HDL3b、HDL3a、HDL2a和 HDL2b7 个亚类[1]。HDL亚类组成及含量变化可能是导致心血管疾病发生的重要原因之一[2]。卵磷脂胆固醇酰基转移酶(lecithin cholesterol acyltransferase,LCAT)是人体血浆蛋白代谢的关键酶,对HDL的代谢具有十分重要的作用。当LCAT功能受损时,HDL成熟代谢受阻,AS发生率将增加[3]。本课题组前期研究发现CHD患者血浆HDL亚类有变小的趋势[4],但机制未明。CHD患者LCAT水平与其血浆HDL亚类组成之间的关系尚未见报道。本研究通过分析CHD患者血浆HDL亚类组成与载脂蛋白、LCAT的关系,为进一步阐明CHD的发病机制及预示CHD的危险程度。

材料和方法

1 研究对象一般资料

选取在南华大学附属医院心内科行冠状动脉造影阳性,并根据1979年WHO的标准诊断为冠心病的患者144例 (男85例,女59例),包括缺血性心肌病48例,急性冠脉综合征39例,心绞痛57例。对照组73例(男45例,女28例)为南华大学附属医院门诊健康体检的人群,经病史询问无冠心病、体格检查无阳性体征,排除了患有心、肺、肝、肾、内分泌及与脂代谢相关的疾病的人群。2组受试者之间年龄、性别比、既往病史及吸烟、饮酒情况无统计学意义。

2 血浆样品

受试者空腹12~14 h,取血,分离血浆,并将血浆样品分为2份,1份用于血脂及载脂蛋白含量的测定,另1份-80℃冻存,用于HDL亚类的检测。

3 血脂及载脂蛋白含量的测定

血浆甘油三酯 (triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白胆固醇 (highdensity lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇 (low-density lipoprotein cholesterol,LDLC)、载脂蛋白 (apolipoprotein,apo)A-I和 apoB-100含量均由南华附属医院采用全自动生化分析仪 (O-lympus AU400)进行测定。LCAT血浆浓度采用酶联免疫吸附法 (enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定,试剂为武汉华美生物工程有限公司提供。

4 HDL亚类免疫印迹试验

用人血清HDL亚类免疫印迹检测法[1]进行测定,将样品中apoA-I的含量和所测得的HDL各亚类的相对百分含量相乘计算各亚类的含量(mg/L)。

5 统计学处理

采用SPSS 13.0软件进行统计学处理,数据用均数±标准差(mean±SD)表示,两个变量间的相关关系用直线相关分析,多元线性回归分析选入标准定为α=0.05,回归方程的显著性检验采用方差分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 冠心病患者血浆HDL亚类含量

由图1可见,与正常受试者比较,冠心病患者小颗粒的 preβ1-HDL、HDL3b和 HDL3c斑点印迹显著增大,而大颗粒的HDL2a、HDL2b斑点印迹显著变小。

Figure 1.Electrophoretic comparisons of apoA-I-containing HDL subclasses.HDL subclasses were separated by nondenaturing 2-dimensional gel electrophoresis and immunodetection with a rabbit antihuman apoA-I-IgG labeled with horseradish peroxidase.A:CHD patients;B:normal subjects.图1 正常受试者与冠心病患者血浆HDL亚类双向电泳-免疫印迹实验结果对比

2 不同LCAT水平冠心病患者血脂及载脂蛋白含量的变化

冠心病患者按血浆LCAT浓度进行四分位数(19.22、36.39 和 55.32 mg/L)分层:Q1:LCAT <19.22mg/L;Q2:19.22≤LCAT < 36.39mg/L;Q3:36.39≤LCAT <55.32mg/L;Q4:LCAT≥55.32mg/L。

随着LCAT浓度的降低,冠心病患者血浆TC、TG水平、apoB-100/A-I比值呈增加趋势,与最高四分位数组(Q4)相比,第二四分位数组(Q2)和最低四分位数组(Q1)TC、TG水平、apoB-100/A1比值均显著增加 (P<0.05或 P<0.01);与此相反,血浆HDL-C和apoA-I水平呈减少趋势,与最高四分位数组(Q4)相比,第三四分位数组(Q3)、第二四分位数组(Q2)和最低四分位数组(Q1)中HDL-C和apoA-I水平显著降低(P<0.05或P<0.01)。与对照组相比,CHD患者(总计)和LCAT各亚组血浆 TC、TG、LDL-C、apoB-100水平和 apoB-100/A-I比值显著增高,HDL-C和apoA-I水平显著降低 (P<0.05或 P<0.01)。以上结果提示冠心病患者血浆LCAT浓度降低与脂质代谢紊乱关系密切。

表1 冠心病患者按LCAT水平分层的血脂及载脂蛋白含量Table1.PlasmalevelsoflipidsandapolipoproteinsaccordingtoLCATlevelinCHDsubjects(Mean±SD)

3 不同LCAT水平冠心病患者血浆HDL亚类含量的变化

与最高四分位数组(Q4)相比,第三四分位数组(Q3)、第二四分位数组(Q2)和最低四分位数组(Q1)中 preβ1-HDL 含量增加,HDL2a和 HDL2b含量减少(P<0.05或 P <0.01),见表2。提示随着 LCAT浓度的降低,HDL颗粒大小有变小趋势,HDL成熟代谢受阻。与对照组相比,CHD患者(总计)和不同LCAT各组血浆小颗粒的preβ1-HDL、HDL3c和HDL3b水平显著增加,而大颗粒的HDL2a和HDL2b水平显著减少(P<0.01),表明CHD患者血浆HDL颗粒具有明显变小的趋势。

表2 冠心病患者按LCAT水平分层的血浆HDL亚类含量Table2.PlasmalevelsofplasmaHDLsubclassesaccordingtoLCATlevelinCHDsubjects(Mean±SD)

4 正常TC和高TC的冠心病患者血脂及载脂蛋白含量的变化

冠心病患者按血浆TC浓度进行分组:正常TC组≤5.17mmol/L,高 TC 组 >5.17mmol/L。与正常TC组相比,高 TC组的 TC、TG、LDL-C、apoB-100含量和apoB-100/A-I比值显著升高,HDL-C和apoA-I和LCAT含量显著降低 (P<0.05或P<0.01),见表3。

表3 正常TC和高TC的冠心病患者血脂及载脂蛋白含量的变化Table 3.Plasma levels of lipids and apolipoproteins between normal TCand high TCgroups in CHD subjects(Mean±SD)

5 正常TC和高TC的冠心病患者血浆HDL亚类含量的变化

与正常TC组相比,高TC组preβ1-HDL含量显著增加,HDL2a和 HDL2b含量显著减少 (P<0.01),见图2。

6 冠心病患者血浆HDL亚类与血脂及其它参数的相关性分析

在控制性别、年龄下,相关性分析发现,LCAT和HDL-C含量与小颗粒的preβ1-HDL呈显著负相关(相关系数r值分别为 -0.446和 -0.317,P <0.01),而与大颗粒HDL2a和HDL2b呈显著正相关(相关系数 r值分别为 0.512 和 0.519,0.248 和0.168,P<0.05或 P<0.01)。TC和 TG含量与preβ1-HDL呈正相关 (相关系数r值分别为0.388和0.242,P<0.01),TG含量与 HDL2b呈显著负相关 (r= -0.198,P<0.05)。LDL-C含量与HDL3b呈正相关(r=0.168,P <0.05),apoB-100含量与HDL2b呈负相关(r= -0.190,P <0.05)。ApoA-I含量与 HDL各亚类呈正相关,apoB-100/A-I比值与HDL各亚类呈负相关(均P<0.01),见表4。

Figure 2.The concentrations of plasma HDL subclasses between normal TCand high TCgroups in CHD subjects.Mean±SD.**P <0.01 vs normal TC group.图2 正常TC和高TC的冠心病患者血浆HDL亚类含量

表4 冠心病患者血浆HDL亚类与血脂等参数的相关性分析Table 4.Correlation coefficients between the levles of plasma HDL subclasses and biochemical parameters in CHD subjects

7 冠心病患者血浆HDL亚类与血脂和载脂蛋白的多元线性回归分析

将HDL 7个亚类分别定义为因变量 (Y),TC、TG、HDL-C、LDL-C、apoA-I、apoB-100 和 LCAT 定义为自变量(X),进行多元线性回归分析。7个回归方程的显著性检验P值均小于0.01,线性关系显著。ApoA-I与7个 HDL亚类均呈显著正相关(P<0.01),TC 与preβ1-HDL呈显著正相关 (P <0.01)。LCAT 与 preβ1-HDL、HDL3c和 HDL3a呈显著负相关(P <0.05 或 P <0.01),与 HDL2a和 HDL2b呈显著正相关(P<0.01),见表5。结合直线相关和多元线性回归分析表明,LCAT对血浆HDL亚类含量改变有较大的影响。

表5 冠心病患者血浆HDL亚类与血脂等参数的多元线性回归分析Table 5.Multiple linear regression analysis among the levels of plasma HDL subclasses and biochemical parameters in CHD subjects

讨 论

CHD是当今世界成人发病和死亡的主要原因,其死亡率在各种疾病中占首位[5]。HDL被认为是一种抗AS的血浆脂蛋白,可通过多种途径发挥抗AS的作用,其中最主要的作用是通过胆固醇的逆向转运[6-7]。近年一些研究表明HDL亚类分布异常可能直接影响 AS的发生、发展[8]。

CHD患者血浆HDL亚类含量结果显示,CHD患者小颗粒的 preβ1-HDL、HDL3c和 HDL3b浓度显著增加,而大颗粒的HDL2a和HDL2b浓度显著减少,提示CHD患者HDL颗粒有变小趋势,HDL成熟代谢过程可能受阻。此结果与已报道的2型糖尿病患者[9]、脑卒中患者[10]、Ⅳ型高脂血症患者[11]和肥胖患者[12]血清HDL亚类的变化趋势基本一致。这样的变化可能与血浆中调节脂质代谢的酶有关。本文对LCAT浓度分析中发现,冠心病患者LCAT浓度明显低于对照组,且与 preβ1-HDL含量呈负相关,与HDL2a、HDL2b含量呈正相关 (P <0.01)。LCAT 主要是催化HDL的游离胆固醇酯化从而使HDL经preβ1-HDL→HDL3→HDL2的过程逐渐成熟,apoA-I是LCAT的激活剂,研究中发现apoA-I水平减少,会使得LCAT的活性降低,HDL的成熟受到影响,出现小颗粒的 preβ1-HDL增多而大颗粒的 HDL2a和HDL2b减小的现象[13]。

将CHD患者按照LCAT水平四分位数分组后结果显示,随着LCAT水平降低,preβ1-HDL含量逐渐升高,HDL2a和HDL2b含量逐渐降低;apoA-I含量也随LCAT水平降低显著减少,其含量显著低于对照组。当apoA-I水平减少,LCAT在血浆中与apoA-I结合能力降低,催化HDL的游离胆固醇转变成胆固醇酯,小颗粒的HDL3转化为大颗粒的HDL2过程受阻。Sethi等[14]研究发现缺血性冠心病患者 LCAT与preβ1-HDL水平有显著负相关,并认为preβ1-HDL血浆浓度增加和LCAT活性降低是缺血性心脏病的一个很强的独立于HDL-C的正相关危险标志。大量研究发现LCAT水平与HDL-C呈正相关,与TG呈负相关,并认为LCAT活性和浓度的改变都将影响HDL 的成熟代谢过程[15]。

对于正常TC和高TC的CHD患者,其HDL亚类的分布特点均是小颗粒HDL亚类明显增多,而大颗粒HDL亚类明显减少,表明preβ1-HDL→HDL3→HDL2的成熟代谢过程受阻,这就必将造成HDL胆固醇逆向转运作用的减弱,血管内皮细胞过剩胆固醇堆积,加速泡沫细胞的形成,最终导致AS性心血管疾病的发病风险增大。高TC与正常TC受试者比较,preβ1-HDL 含量显著增加,HDL2a和 HDL2b含量显著减少,且LCAT浓度也明显减少。这表明血浆TC的升高和LCAT的降低共同加重HDL亚类成熟代谢障碍。

对冠心病来说,低水平的HDL-C是一个重要的危险因素,近年来把通过改变LCAT活性和浓度,而升高HDL-C作为减少CHD的重要途径之一。Chen等[16]用小分子化合物激活小鼠和仓鼠血浆中LCAT活性,发现给药组与对照组相比,血浆HDL-C和apoA-I浓度,HDL颗粒大小,胆固醇酯/游离胆固醇明显增加,而VLDL和HDL中TG有减少的趋势。并认为通过药物调节LCAT活性或水平,可以治疗血脂异常和减少动脉粥样硬化的发生。本研究发现,随着LCAT水平的降低,CHD患者血浆HDL颗粒变小的趋势更加明显;线性相关与多元回归分析结果提示:CHD患者HDL亚类代谢异常,不仅与较低水平的血浆LCAT有关,也与血脂改变有关,从而共同导致CHD的发生发展。因此对CHD患者的防治措施要从血脂、LCAT等多角度进行,改善或促进胆固醇逆向转运过程,调整血浆HDL亚类的组成。

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