高密度脂蛋白与动脉粥样硬化的相关性研究进展

翟振丽，马维红，申 炜

高密度脂蛋白 (HDL)是动脉粥样硬化 (AS)的主要保护因子，能有效降低心血管疾病的危险性，临床上治疗冠心病 (CHD)也以升高HDL为重要靶标。但近年来的研究结果对此认识提出质疑，在全身性炎症或代谢性疾病中，HDL的抗AS作用减弱或消失，甚至表现出促AS的作用［1］，这主要与HDL的功能改变有关。因此，临床上常用的检测血浆高密度脂蛋白胆固醇 (HDL-C)水平不能完全反映HDL的功能，而HDL的功能检测对预测AS发病风险更有意义。本文就HDL的功能改变与AS相关性的研究进展做一综述。

1 HDL的概述

HDL是由多种成分聚集形成的脂蛋白颗粒，密度为 1.063 ～1.210 g/ml，主要包含 HDL2(密度为 1.063 ～1.125 g/ml)和 HDL3(密度为 1.125 ～ 1.210 g/ml)。与其他脂蛋白颗粒相比，HDL的蛋白质含量最高，胆固醇含量最低。载脂蛋白AⅠ (apoAⅠ)是HDL的主要成分，约占65%。除此之外，HDL还包含磷脂(约25%)、胆固醇 (约4%)、三酰甘油(约3%)和胆固醇酯 (约12%)。HDL的蛋白组学复杂［2］，按其功能大致可分为4类:(1)与脂质转运相关的蛋白，如载脂蛋白;(2)脂解酶，如卵磷脂胆固醇酰基转移酶 (LCAT)和屏氧酶1(PON1);(3)脂质转运蛋白，如胆固醇酯转运蛋白 (CETP)和磷脂转移蛋白(PLTP);(4)急性期反应蛋白，如血清淀粉样蛋白A(SAA)等。

2 HDL的功能

HDL有很多抗AS的功能，如胆固醇逆转运 (RCT)、抗氧化、抗炎、内皮细胞修复、抗血栓形成等，而HDL的血管保护作用主要归因于RCT。血浆HDL-C水平与AS发病率呈负相关［3］，但在某些情况下，HDL的功能可发生转变，表现出促炎、促氧化、RCT功能减退、促血栓形成等作用。

2.1 功能性HDL

2.1.1 HDL的RCT功能 HDL将外周的胆固醇转运到肝脏通过胆汁直接分泌或代谢的过程称之为RCT。主要通过2条途径进行RCT:一是通过B1型清道夫受体(SR-B1)直接转运，SR-B1与HDL协同可以有效减轻动脉壁脂质沉积，发挥防止AS的作用［4］;二是通过 CETP将胆固醇酯转运给含载脂蛋白B(apoB)的脂蛋白，再被肝脏摄取，此途径是人体RCT的主要机制。RCT是新生的高密度脂蛋白前体 (pre-HDL)向成熟的α-HDL转化的过程［5］，胆固醇的外流是RCT的第一步，apoAⅠ与ATP结合盒转运子 A1(ABCA1)结合，转运游离的胆固醇和磷脂，HDL可上调人单核巨噬细胞株THP-1细胞B1型清道夫受体的表达，促进巨噬细胞内胆固醇流出［6］。体内 RCT模拟试验也已证实降低血浆HDL水平可导致排泄物中巨噬细胞结合的胆固醇降低［7］。HDL可通过不同的机制促进胆固醇从细胞中流出［8］，将胆固醇酯转运到肝脏被选择性摄取。检测胆固醇流出是评估RCT功能非常重要的手段。

2.1.2 HDL的抗氧化、抗炎功能 低密度脂蛋白 (LDL)的氧化脂质可产生活性氧，诱导单核细胞迁移，这是AS形成的重要阶段。HDL抗氧化特征主要与抑制LDL氧化有关。在AS形成的病理过程中，正常功能的HDL可清除LDL产生的活性氧，减少氧化性LDL的生成和炎性递质的聚集，减少血管壁泡沫细胞生成，从而起到抗氧化的作用［9-10］。apoAⅠ还能减弱巨噬细胞对内毒素的反应，抑制Ⅰ型干扰素的作用，表现出HDL的抗炎活性［11］。

2.1.3 其他功能 HDL主要通过促进一氧化氮 (NO)生成及改善前列环素I2-血栓素A2的平衡来发挥改善内皮功能的作用，同时HDL还具有抗血栓形成［12］及肾脏保护作用。

2.2 失功能性HDL

2.2.1 HDL被修饰后失功能 HDL可被多种因素修饰，修饰后的HDL抗AS作用减弱，甚至加速AS进程。这些主要包括:(1)金属离子、羟自由基、过氧化氢、次氯酸等的氧化修饰;(2)髓过氧化物酶 (MPO)、磷脂酶A2等酶的修饰;(3)糖基化等代谢修饰。apoAⅠ是RCT过程中必不可少的起始脂蛋白，MPO作为动脉壁氯化活性氧类的主要来源，可使apoAⅠ特异位点氯化和硝化，使氨基酸残基甲硫氨酸、半胱氨酸、精氨酸、组氨酸被氧化［13］，被修饰的 apoAⅠ直接影响HDL的理化性质，降低整体的抗AS效应。Shao等［14］研究证实丙二醛可修饰改变apoAⅠ，抑制胆固醇外流。Smith［15］报道铜氧化、羟自由基或脂质过氧化物均可修饰HDL，导致其结构及功能改变。2型糖尿病患者体内的HDL防止脂质氧化的相关酶被SAA、血浆铜蓝蛋白等急性期蛋白置换，发生氧化或糖基化修饰而灭活，HDL蓄积过多的氧化脂质和氧化蛋白转变成为致炎物质，从而诱导HDL失去原来的抗AS功能［16］。修饰后的 HDL促NO生成作用减低，促进单核细胞迁移、黏附和内皮细胞凋亡作用增强［17］，对内皮的保护作用下降。

2.2.2 HDL组分改变导致失功能 实验证实，在慢性炎症或急性反应期，HDL的组成成分发生改变，导致RCT受抑制，抗炎、抗氧化性质改变，血管内皮保护作用下降。主要变化有:(1)SAA、可溶性磷脂酶A2、铜蓝蛋白等增加，apoAⅠ含量减少;(2)脂质构成改变，神经鞘磷脂、三酰甘油、游离胆固醇等水平增加，脂质过氧化反应增加，胆固醇酯和磷脂水平减少;(3)抗氧化酶 (如PON1等)、CETP、LCAT减少，导致胆固醇酯化被抑制，HDL抗氧化能力减低，氧化LDL生成增加。文献报道，败血症患者HDL与胆固醇结合能力降低，RCT减弱，表现为失功能［18］。经内毒素作用的小鼠或术后患者急性炎症阶段产生的HDL，诱导SAA和可溶性磷脂酶A2增加，apoAⅠ减少［19］。McGillicuddy 等［20］报道小鼠注射脂多糖诱导炎性反应状态下，RCT受损，阻断胆固醇的排泄。Charles-Schoeman等［21］发现RCT与炎症及HDL的抗氧化能力有关，HDL功能减退与血浆中HDL-C无关，活动期的类风湿性关节炎患者RCT功能受损，增加了CHD发病风险。

3 HDL与AS的相关性研究

HDL有预防AS的作用，主要是HDL能通过巨噬细胞促进斑块中的胆固醇流出，阻止泡沫细胞生成 (出现在AS进展的过程中)或促使胆固醇从泡沫细胞流出 (在斑块消退中)。有资料显示，升高HDL-C水平可减慢AS进程或促使斑块消退。但最近有研究显示，血浆HDL-C水平与冠状动脉疾病 (CAD)发病风险降低无关［22］，最可能的解释为 HDL-C不一定是反映HDL功能的可靠指标，传统的检测HDL-C水平不能说明其功能。

3.1 HDL与AS的进展 大量研究显示在AS的小鼠模型中，增加HDL的生成，巨噬细胞、泡沫细胞和斑块的核心成分均减少。给载脂蛋白E(apoE)敲除的小鼠进行人apoAⅠ转基因，结果apoAⅠ及HDL-C增多，动脉硬化进程被抑制＞80%［23］。Lebherz等［24］通过病毒转染的方式给AS小鼠模型进行人apoAⅠ基因编码后，斑块中apoAⅠ明显增多，即使喂高脂饮食，动脉硬化的进程在早期就受到了抑制。但是有部分临床研究结果与此结论相反，血浆HDL-C水平与患CHD风险不一致。先天性HDL-C或apoAⅠ明显降低的患者却没有早发的CHD［25］。药物试验显示CETP抑制剂Torcetrapib和烟酸缓释片均能升高HDL-C水平，但临床及血管内超声检查表明，药物并未减少心血管疾病的发病风险，Torcetrapib还有升高血压的不良反应［16，26］。对于这一现象，惟一的解释为干预手段增加的HDL颗粒是否有功能尚不能确定。

3.2 HDL与AS的消退 尽管抑制AS进程研究给人类带来了欣喜，但如果能使动脉斑块消退似乎更具有诱惑力。因为临床多数患者已存在动脉斑块，甚至已患CAD。通过输注的方式增加apoE敲除的小鼠血浆apoAⅠ含量，显示斑块发生重构，斑块中巨噬细胞和泡沫细胞数量明显减少［27］。AS本质上是一种发生在大中型动脉血管壁的慢性炎性反应［28］，巨噬细胞在AS炎症中起重要作用。在AS斑块中，M1和M2型巨噬细胞同时存在，研究显示apoAⅠ可抑制M1型巨噬细胞生成，促进M2型巨噬细胞生成［29］，而M2型巨噬细胞主要发挥抗炎和修复的作用。Weibel等［30］报道将巨噬细胞压缩注入不同小鼠体内，野生型小鼠体内泡沫细胞消退，LDL受体缺陷的高脂小鼠泡沫细胞大量生成。miR-33可抑制肝脏ABCA1和ABCG1的表达，使HDL-C生成减少，从而导致胆固醇流出降低。给予低密度脂蛋白受体 (LDLR)-/-小鼠miR-33抑制剂升高HDL-C水平，显示斑块明显消退，且斑块中所含的巨噬细胞和泡沫细胞减少［31］。因此，miR-33抑制剂可能存在潜在的升高人血浆HDL-C和apoAⅠ的作用，将来有望通过对抗miR-33促进胆固醇的流出和升高HDL-C来治疗CAD。Nissen等［32］给 AS高危患者输注HDL(apoAⅠ米兰/磷脂复合物)，5周后血管超声检查发现动脉斑块体积缩小(约4.2%)。Shaw 等［33］将 HDL 直接作用于患者股动脉斑块处，7 d后离体斑块中巨噬细胞活性和脂蛋白含量均减少。因此，HDL具有延迟AS进程、促进斑块消退的作用。

4 HDL的功能检测

目前，HDL的功能检测多是细胞基础上的研究，很多方法因为影响因素多尚未标准化，但部分可望用于人血清的检测。

4.1 RCT功能检测 HDL可促使巨噬细胞中胆固醇外排，因此其功能检测要用培养的活体细胞 (巨噬细胞)。Zhang等［34］用3H或14C胆固醇标记巨噬细胞注入小鼠腹腔，通过放射性手段检测标记物，计算出外排的3H胆固醇的百分含量;通过跟踪小鼠体内标记的细胞，结果显示RCT与apoAⅠ关系密切。3H胆固醇流出率测定是判断 HDL的 RCT功能的金标准。Turner等［35］成功地用13C标记胆固醇，分别从组织中自由胆固醇流出、胆固醇酯化和胆固醇排泄3部分进行检测，模拟人体动力学模型来评估RCT功能。RCT包括2个水平:细胞水平和整体水平的胆固醇转出。目前整体水平检测困难，有待方法成熟。

4.2 抗炎、抗氧化功能检测 HDL具备抗炎作用，从而维持内皮细胞的完整性，其抗炎功能可通过以下方式检测:(1)内皮细胞生成NO的水平;(2)内皮细胞对抗凋亡刺激的能力;(3)HDL干预经促炎性细胞因子作用后的内皮细胞，检测血管细胞黏附蛋白-1的生成。近期Kelesidis等［36］用荧光探针技术检测 HDL的氧化功能，给临床提供了一种价格便宜、快捷精确的检测方式。

4.3 其他功能检测 HDL的炎性指数也可客观反映HDL的功能，是一种抗炎指标。分光光度计测氯酪氨酸反映MPO的氧化活性来反映HDL中apoAⅠ的氧化程度。

综上所述，随着对HDL结构及功能研究的逐步深入，HDL致AS和抗AS的双重作用越来越受到人们的重视，失功能HDL将是今后研究的热点和临床治疗的靶标。临床当中也不能仅以HDL-C水平来判断疾病的发生及转归，HDL功能检测将是临床治疗的重要参考依据，进一步探讨功能障碍性HDL的机制及病理变化，将为动脉粥样硬化性心血管疾病的治疗带来新的曙光。

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文献检索方法

分别从CNKI和PubMed进行检索，中文检索关键词为“高密度脂蛋白”“失功能脂蛋白”“高密度脂蛋白功能检测” “动脉粥样硬化和高密度脂蛋白”等，英文检索“dysfunctional HDL”“HDL”“atherosclerosis and HDL” “apoAⅠ”“apoAⅠ and atherosclerosis”等。选取近期文献，分类归纳，通过阅读摘要来选取有用的文献。