夏斌，刘天宇，孙忠东

(1.潍坊医学院，山东 潍坊 261053； 2.潍坊市人民医院心外科，山东 潍坊 261000)

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是一种高发病率、高死亡率的疾病，严重威胁人类的生命健康。早期的血运重建术、支架治疗等措施虽可降低AMI患者的死亡率，但住院死亡率仍高达12%，且初次心肌梗死出院后1年内不良心血管事件死亡率为10%，未来心肌梗死的发病率仍呈上升趋势[1]。AMI的病理基础多为冠状动脉粥样硬化与斑块形成，斑块破裂脱落造成冠状动脉闭塞、心肌急性持续性缺血，最终造成心肌缺氧坏死。血脂异常对AMI的病理基础也有显著影响[2]。载脂蛋白(apolipoprotein，Apo)是构成人体血浆脂蛋白的重要部分，在脂质代谢、脂质运输等过程中通过调节各种酶的活性、促进脂蛋白配体结构形成等发挥作用，Apo异常通过影响脂质代谢过程，最终导致血脂异常和紊乱，从而导致冠心病与AMI的发生。研究发现，国内血脂异常患者存在性别、民族和地域差异[3]，这可能与不同人群中Apo基因本身或表达存在差异有关。Apo基因多态性是冠心病心肌梗死遗传学研究热点，目前研究证实，与冠状动脉粥样硬化关系密切的Apo基因型有ApoA5、ApoB、ApoE[4]，现就Apo与AMI的相关性研究进展予以综述。

1 Apo基因多态性

血清Apo水平与冠心病及心肌梗死的相关性越来越受到国内外学者的关注，有望成为预测冠心病和心肌梗死风险的指标，编码Apo的基因存在显著的基因多态性，常见的Apo基因型有ApoA1、ApoA2、ApoA4、ApoA5、ApoB100、ApoB48、ApoC、ApoD、ApoE等，其中与心肌梗死发病密切相关的基因型有ApoB、ApoA5、ApoE。

1.1ApoB ApoB是低密度脂蛋白(low ensity lipoprotein，LDL)的主要结合和转运蛋白。ApoB基因位于第2号染色体，包括29个外显子和28个内含子，主要以ApoB100和ApoB48两种形式存在于脂蛋白中，其中ApoB100是LDL唯一的蛋白质成分[4]，所以研究中的ApoB主要是指ApoB100。ApoB有7个碱性氨基酸结构域，不仅是肝素的结合位点，还可以帮助毛细血管内皮细胞结合脂蛋白，ApoB基因限制性片段长度具有显著的多态性，其遗传特性及其多态性大多通过限制性片段长度多态性聚合酶链反应的方式体现，ApoB非编码区的序列变化与限制性片段长度多态性密切相关，目前发现的多态性片段至少有375种，主要包括AvaⅡ、MspⅠ、EcoRⅠ、XbaⅠ、ApaLⅠ、Ins/Del等，大部分通过改变氨基酸引起血脂变化[5]。

ApoB与人体血脂代谢关系密切，ApoB基因的某一点改变即可能显著影响血脂代谢过程，从而导致冠状动脉粥样硬化的发生，其中-516C/T、Ins/DeⅠ、EcoRⅠ、MspⅠ位点的基因多态性与血脂代谢过程关系最为显著[6]。Khlebus等[7]对俄罗斯人的DNA样本进行了单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)基因分型，结果发现ApoB基因的变异与血脂水平密切相关。ApoB在不同人群、种族中对血脂水平的影响存在差异，谢金卫等[8]应用限制性片段长度多态性聚合酶链反应技术分析EcoRⅠ、XbaⅠ、MspⅠ位点的多态性分布，应用常规聚合酶链反应分析Ins/Del及3′端的可变串联重复序列位点的多态性分布发现，除XbaⅠ与Ins/Del间存在较弱的连锁不平衡外，其余点位间无显著连锁不平衡，提示ApoB的基因型和等位基因频率之间存在种族差异，因此在ApoB基因相关研究中应考虑不同遗传因素和背景的影响。

1.2ApoE 有研究认为，ApoE是与亚洲人群冠状动脉粥样硬化发病最为相关Apo，被视为亚洲人冠心病的易患基因[9]。ApoE基因位于第19号染色体长臂13区2带，具有显著的遗传多态性，其外显子4存在3种等位基因(ε2、ε3、ε4)和6种基因型(ε2/ε2、ε3/ε3、ε4/ε4、ε2/ε3、ε2/ε4、ε3/ε4)，其中ε3为野生型基因，其余两种为突变型基因，其不同来自第158位和第112位上的单个氨基酸(半胱氨酸和精氨酸)差异[10]，这3种等位基因编码3种异构体，各自具有不同的生理功能，在脂质代谢过程中发挥重要作用。在一项包括14项研究的Meta分析中，携带等位基因ε4的患者冠心病的发病率较携带等位基因ε3的患者高26%[11]。胡耀等[12]基于685例高脂血症患者的研究发现，ε3表型占70%～80%，其在机体正常的脂质代谢中发挥重要作用[13]；ε2型占5%～10%，有研究认为其可降低老年痴呆的发生率[14]；ε4型占10%～15%，该人群发生老年痴呆和冠状动脉粥样硬化的风险更高，与心肌梗死的发生密切相关[15]。有学者对冠心病患者及健康人群的ApoE基因型与患病率的相关性进行研究发现，在校正糖尿病、高血压、血尿酸、总胆固醇和LDL水平后，携带ε4等位基因人群冠心病的患病率显著升高[16]。

1.3ApoA5 ApoA5主要存在于乳糜微粒(chylomicron，CM)、极低密度脂蛋白和高密度脂蛋白(high density lipoprotein，HDL)中，是一种由肝脏合成的负责调节脂蛋白代谢的重要物质。Pennacchio等[5]研究发现，敲除小鼠的ApoA5基因后血浆三酰甘油(triacylglycerol，TG)水平显著升高，而高表达该基因的小鼠血浆TG水平较正常表达或弱表达ApoA5基因的小鼠显著降低，提示ApoA5对TG代谢具有促进作用。ApoA5基因最初是比对人和小鼠的ApoA1/C3/A4基因簇序列时发现的Apo新成员，该基因位于人类第11号染色体q23，ApoA4基因下游约30 kb处，全长1 889 bp，由4个外显子和3个内含子组成，编码的ApoA5包含366个氨基酸残基[4]。目前，针对该基因多态性位点研究较多的包括SNP3、SNP4、c.553G>T等。Guardiola等[17]对422例血脂异常患者进行基于SNP3的基因分型研究，结果发现，具有SNP3稀有基因型患者发生动脉粥样硬化的概率显著高于不含有SNP3基因型的患者，提示在血脂异常患者中，SNP3基因型可增加动脉粥样硬化的发生风险。田敏[18]对1 233例冠心病患者进行Taqman探针基因分型，通过荧光素酶报告基因检测该基因区间的常见SNP位点突变发现，在该人群中3个SNP基因突变与冠心病风险密切相关。

2 Apo参与AMI发生的机制

动脉粥样硬化与斑块形成是AMI发生的病理基础，在机体免疫应答介导的炎症反应发展过程中，巨噬细胞、淋巴细胞等炎症细胞因子增加了LDL的跨膜转运，促进动脉内膜脂质沉积，加速动脉粥样硬化形成。在冠状动脉走形与血流方向呈直角的区域，动脉易受血流冲击而导致内膜损伤，这些区域更易形成动脉斑块，而斑块脱落则可导致AMI发生。此外，动脉粥样硬化也受多种因素影响，除环境因素外，遗传因素也起关键作用。在多种遗传因素中，Apo基因通过影响血脂代谢促进冠状动脉粥样硬化和AMI的发生。

2.1ApoB基因突变与LDL沉积 血中LDL水平过高会造成LDL在动脉血管沉积，促进冠状动脉内膜脂质斑块和粥样硬化坏死形成，最终导致AMI发生发展[19]。而ApoB是LDL的特异性结合受体，是负责将LDL转化及代谢清除的重要Apo，如果ApoB基因信息发生变化而使功能发生改变，将导致LDL不能及时被清除造成LDL沉积。人体在摄入食物后，食物中的脂质成分在小肠黏膜细胞中转变为CM，血液中的CM在脂蛋白脂肪酶的作用大部分被分解利用，剩余部分在肝脏内与ApoB等结合为极低密度脂蛋白。极低密度脂蛋白富含胆固醇，其中TG被水解后转化为LDL，血液循环中的LDL被ApoB受体识别并被吞入细胞后在溶酶体中降解。通过一系列过程，循环血液中70%的LDL被降解清除。当ApoB的遗传信息发生变化时，ApoB发生结构性改变，从而不能识别LDL受体，进而导致循环中的LDL水平升高，造成脂质代谢紊乱，使本应该清除的胆固醇进入外周组织，附着于血管壁，形成动脉硬化斑块，此外ApoB结构发生变化后还可导致HDL胆固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)水平降低，促进动脉粥样硬化和动脉斑块的形成，最终导致AMI[20]。

EcoRⅠ酶切位点基因突变是由位于ApoB第29外显子的密码子突变(GAA-AAA)导致，其编码的谷氨酸突变为赖氨酸，原有EcoRⅠ酶切位点基因发生结构变化，ApoB的结构与功能也随之变化，ApoB不能再正常与Apo受体结合，影响了LDL的正常分解与转化，从而增加了该类人群患冠状动脉粥样硬化的易感性和AMI的发生风险。针对EcoRⅠ酶切位点基因突变的一项Meta分析显示，EcoRⅠ酶切位点基因突变是增加人群AMI易感性的影响因素[21]。在不同人群和种族中，EcoRⅠ酶切位点基因突变所带来的影响可能有所差异。一项研究分析了正常对照组、冠心病组、脑梗死组三组研究对象ApoB基因XbaⅠ位点和EcoRⅠ酶切位点基因的突变情况发现，三组人群中仅冠心病组有1例患者同时发生了XbaⅠ位点和EcoRⅠ酶切位点基因突变，6例只发生XbaⅠ位点基因突变，且冠心病组和脑梗死组患者EcoRⅠ酶切位点基因突变率明显高于正常对照组，提示EcoRⅠ酶切位点基因突变增加了心脑血管疾病的发生风险[22]，XbaⅠ位点也是某些患者的易感因素。该研究提示对于某些个体或人群，导致AMI发生的基因可能在不同位点或由不同基因决定。一项关于ApoB基因型与AMI风险的研究发现，在Rs676210基因型患者中，与AA基因型携带者相比，GG基因型携带者AMI的发生风险显著增加；且GTTGG单倍型患者发生AMI的风险明显高于ATTGA单倍体型患者[23]。该研究表明，部分ApoB基因突变与血浆ApoB水平明显相关，是该类人群高AMI发生率的重要影响因素。研究表明，ApoB可引起TG、血清总胆固醇(total cholesterol，TC)、LDL胆固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)水平升高和HDL-C水平下降，ApoB是AMI发生的危险因素之一，且ApoB对该风险的预测与常规脂质成分检验和其他(高血压、糖尿病等)危险因素无关，是目前最优的冠心病心肌梗死临床预测指标[24]。

2.2ApoE基因多态性与高脂血症 有研究发现，ApoE双条带基因缺陷小鼠的血浆TG和TC水平均明显升高，而HDL-C无明显改变，脂质沉积和动脉斑块形成的发生率显著高于正常小鼠[25]。ApoE基因多态性是遗传性高脂血症的重要遗传因素，ApoE等位基因与基因型对患者血脂水平有重要影响，这种影响与其他危险因素独立相关，有高脂血症危险基因型是AMI的重要影响因素。各种原因造成的高脂血症是导致动脉粥样硬化进而导致AMI发生的基础，也是AMI重要的危险因素。高脂血症的临床表现包括TG、TC以及LDL-C水平的升高，而LDL-C水平的升高是冠状动脉粥样硬化和斑块形成的独立危险因素[26]。ApoE等位基因与人类高脂血症密切相关，等位基因差别造成了ApoE基因功能上的差异，主要体现在与LDL受体结合的活性上，ε3、ε4对受体的结合力基本相同，而ε2与受体的结合力显著低于其他两种等位基因，在ε2、ε3、ε4所产生的6种不同的表型中，ε3/ε4表型的人群LDL-C水平最高，而ε2/ε3表型的人群最低[27]。近年研究发现，高胆固醇负荷的HDL会促进动脉粥样硬化过程，也会促进ApoE与HDL-C的结合，从而抑制冠状动脉粥样硬化形成，进而降低AMI的发生率[28]。Meena等[29]通过比较高脂血症患者和健康人群ApoE基因多态性与高脂血症的关系发现，高脂血症患者携带ε4基因的频率明显高于健康人群，在调整了性别、年龄、体质指数等因素后，携带ε3/ε4基因表型者与携带ε4基因表型者高脂血症发生率明显高于健康人群，提示ApoEε4等位基因和ε3/ε4基因型是高脂血症的重要遗传标志物，早期的ApoE基因检测或许可以更早地识别高危群体，通过早期干预或可降低心肌梗死的发生风险。胡汉宁等[30]的一项基于165例高脂血症患者和108健康人群的研究显示，ε4基因携带者血清中的TC、TG、LDL-C水平显著高于未携带者，而携带ε2、ε3基因者血脂水平显著低于携带ε4基因者，提示ApoE基因多态性与高脂血症密切相关。国外一些针对ApoE ε4等位基因的研究也发现，ε4等位基因是冠状动脉粥样硬化狭窄的危险因素，也是冠心病心肌梗死的独立危险因素，因此ApoE等位基因的多态性可能是影响AMI发生及患者死亡的重要因素[31-33]。夏金兰等[34]通过分析ApoE基因123 bp及156 bp位点HhaⅠ酶切多态性发现，ApoE基因123 bp与156 bp位点HhaⅠ酶切多态性与血清LDL-C水平及ApoB功能密切相关。ApoB是LDL-C最主要的载体，ApoB水平的改变可以显著影响血清LDL-C水平，而ApoE基因位点的多态性可通过影响ApoB的功能，进而间接影响血清LDL-C水平，从而增加冠状动脉斑块形成的风险，影响AMI的发生。

2.3ApoA5基因突变与TG清除率降低 TG及其代谢产物非酯化脂肪酸是导致动脉脂质沉积和心肌炎性损伤的重要危险因素，TG清除率降低将导致非酯化脂肪酸水平显著升高，进而增加患者发生AMI的风险[35]。ApoA5是血浆TG的关键调节因子，其通过增加TG的代谢清除体内的TG。当ApoA5基因突变导致功能发生改变时，TG清除率下降，从而造成血浆TG和非酯化脂肪酸水平显著升高，从而增加脂质沉积和提高斑块形成率，同时还会对动脉内膜造成一定程度的损伤，增加斑块破裂与冠状动脉急性狭窄的发生风险，并与AMI的发生密切相关[36]。近年来，学者们对于ApoA5调节TG的研究主要集中在两个方面。一方面，ApoA5通过增加对特定脂蛋白的代谢，降低了富含TG的脂蛋白水平[37]。另外，ApoA5可阻止肝细胞内的TG与ApoB、胆固醇等结合，减少极低密度脂蛋白的生成，进而降低血TG水平。但也有学者发现，在某些代谢性疾病(糖尿病、肥胖症等)状态下ApoA5与TG呈正相关[38]，这是因为在炎症状态下，ApoA5基因的某些基团被氧化，信使RNA稳定性降低，从而导致ApoA5基因表达减少，TG代谢途径发生改变，造成ApoA5与TG同向变化[39]。以上提示，并非在所有条件下ApoA5都与TG呈负相关，也可以呈正相关。非酯化脂肪酸是TG的代谢产物，Nilsson等[40]的研究发现，ApoA5与TG及非酯化脂肪酸呈阶梯负相关，证实了ApoA5对TG的负调节理论，TG水平下降，非酯化脂肪酸也同步下降。ApoA5遗传信息突变导致Apo功能区结构发生改变时，可引起显著的低脂蛋白血症，主要表现为HDL-C水平的显著降低及过早发生的冠状动脉粥样硬化[41]。ApoA5与HDL呈阶梯正相关，且与ApoA1具有重要的协同效应，ApoA1是HDL的主要蛋白质成分，约占HDL蛋白质总量的70%，是构成HDL结构及维持其功能的重要功能蛋白质，可促进HDL的成熟及LDL和TC的逆转运[42]。ApoA1是卵磷脂胆固醇转酰酶的激动剂，卵磷脂胆固醇转酰酶的活力会随着ApoA1的升高而升高，从而增加TG及LDL-C等的清除率，减少动脉血管的脂质沉积，降低斑块形成率[43]。当ApoA5基因发生改变时，ApoA1的作用也随之下降，从而增加AMI的发生率。ApoA5也具有与CM、极低密度脂蛋白和HDL相结合的特性，这点与ApoA1类似，提示ApoA5的变化与ApoA1具有一定程度的一致性。以上研究提示，ApoA5与TG水平密切相关，虽然ApoA5的血浆水平显著低于其他Apo，但ApoA5是TG重要的负性调节因子，与冠状动脉粥样硬化及斑块形成进展密切相关。华沙等[44]的研究显示，ApoA5与心肌肌钙蛋白Ⅰ呈显著负相关，这可能因为ApoA5与TG代谢产物非酯化脂肪酸呈负相关，ApoA5水平下降导致TG及非酯化脂肪酸水平升高，从而加速了外周组织及动脉内膜摄取脂质，促进了脂质沉积和动脉斑块形成，除造成局部炎症反应外，也间接导致了纤维蛋白原、凝血因子及炎症因子释放，伴随着纤溶功能受损，进而加速了动脉粥样硬化和AMI的形成[45]，同时过量的非酯化脂肪酸造成心肌细胞损伤，更加速了AMI的形成[46]。Guardiola等[17]的一项基于422例高脂血症患者的分析显示，与健康人群相比，存在ApoA5等位基因突变者致动脉粥样硬化的脂蛋白显著增加，提示ApoA5突变基因会导致脂蛋白再分布，影响脂质在动脉内膜的沉积，导致动脉内膜增厚，具有显著的致动脉粥样硬化和脂质沉积作用。

3 Apo与脂代谢研究的不足

虽然目前的研究已经证实了Apo对脂蛋白代谢过程及途径的影响，但研究仅通过对照分析证实了Apo对冠心病发病、动脉脂质沉积及斑块形成、AMI等心血管事件有确切影响，大部分研究并未详细阐述具体机制。另外，Apo基因型及表型对脂质代谢的影响具有不可消除的种族差异，不同种族的基因表型对脂质代谢的作用具有显著差异，未来需针对不同种族的Apo基因表型进行研究。

他汀类药物是目前预防心肌梗死以及改善缺血性心脏病预后的一线用药，也是临床使用最为广泛的降脂药物，是调控血脂的基石药物[47]。但近年研究发现，他汀类药物的效果具有显著的个体差异，大剂量他汀治疗所带来的不良反应同样存在显著的个体差异，这可能与Apo的基因多态性相关[48-49]。未来针对Apo基因多态性的研究有助于为高脂血症患者提供更加个体化的降脂治疗方案，这将极大提高血脂调控的效果，降低心肌梗死相关疾病的发生率。随着分子生物学的不断发展和进步，Apo基因多态性与AMI的关系将被更进一步的揭示，不仅能提高AMI的早期预防效率，也将改善心肌梗死患者的预后。

4 小 结

传统血脂指标如LDL-C作为冠状动脉粥样硬化和AMI的风险预测指标存在一定的不足，而Apo相关基因型可能具有更好的预测作用。ApoB基因变异导致LDL沉积，促进动脉内膜斑块形成，增加AMI的发生率，而不同ApoB基因变异对不同人群所造成的AMI风险也不同；ApoE基因多态性是遗传性高脂血症的重要遗传因素，携带危险等位基因的人群发生AMI的风险也更高；ApoA5基因突变造成TG清除率下降和非酯化脂肪酸水平升高，造成脂质沉积和内膜损伤增厚，增加了AMI的发生风险。然而目前对于Apo基因与AMI的研究多基于单个基因多态性位点，AMI可能是多个基因位点的共同作用导致的疾病，而不存在一个“主要基因”，未来关于Apo对AMI影响的研究还需要进行更大样本量、不同地区和种族人群的交叉研究、联合分析，从而更全面地分析Apo基因对AMI的影响，为临床AMI的早期预防和治疗提供指导。