脂肪酸结合蛋白在疾病诊断中价值研究进展

孙启天 高 宇

(承德医学院附属医院内分泌科，河北 承德 067000)

自20世纪70年代美国加利福尼亚大学的研究者首先在肠黏膜中发现脂肪酸结合蛋白(FABP)开始，迄今已经发现9种类型，分布于不同组织中，它们为：肝型(L-)、小肠型(I-)、心型(H-)、脂肪细胞型(A-)、表皮型(E-)、回肠型(IL-)、脑型(B-)、髓磷脂型(M-)、睾丸型(T-)。不同类型的FABP在不同疾病中有不同的意义。本文就FABP对疾病的诊断价值作一综述。

1 生化结构及生物学特性

FABPs分子量为14～16 kD，包含126～134个氨基酸序列，FABPs的空间三级结构上有许多相似之处，由10个反平行的β-折叠形成的折叠桶和2个短的α螺旋构成，FABPs配体结合在β折叠桶内，折叠桶内的空洞充满水,水分子置换脂肪酸,维持空洞蛋白稳定性，整个空间结构由氢键维持。所有的FABPs基因都是由3个内含子和4个外显子构成，近几年,人们又发现I-FABP基因第2外显子54位点存在A/T单个氨基酸突变,为Ala54Thr，即I-FABP具有单核苷酸多态性。

FABPs参与脂质代谢和调控基因表达。大部分细胞中的FABPs和脂酸代谢强度呈一定比例，它们通过选择性配体同长链脂肪酸结合，靶细胞的不同需求可能决定其和配体结合的亲和性和选择性，如B-FABP对长链脂肪酸如二十二碳六烯酸有高度选择性，L-FABP对溶血磷脂、血红素有很强的结合力。FABP可以促进脂质向细胞内特定部位转运，参与内质网信号的传递，线粒体脂酸的氧化，细胞外自分泌及旁分泌信号的产生，FABP也与脂滴的储存、细胞膜的合成与稳定有关。此外，FABP可以参与脂肪酸向花生酸类中间体的形成，有助于稳定白三烯，此外也有报道〔1〕指出脂肪细胞中的激素敏感脂肪酶(HSL)同A-FABP和E-FABP之间存在蛋白间的相互作用。

2 H-FABP在疾病诊断中的应用

2.1H-FABP在心肌梗死早期诊断中的应用 H-FABP主要表达于心肌细胞中，是维持心肌稳定的重要物质，心肌中50％～80％的能量是脂质氧化提供的，当心肌细胞损伤时，H-FABP可释放入血，它通过组织间隙的速度要大于肌钙蛋白，在心肌损伤症状出现后的90 min后就可以升高，6 h内达到高峰。Viswanathan等〔2〕将1 080例疑似急性冠脉综合征(ACS)患者作为研究对象，排除ST段抬高及左束支传导阻滞外共有955例患者参与，分别检测其肌钙蛋白和H-FABP，分析结果得H-FABP升高在诊断ACS及判断预后的价值要高于肌钙蛋白，即使心肌未发生明显坏死，也可以作为诊断ACS的标志物。Orak等〔3〕将83例胸痛患者分为两组，一组诊断为ACS患者，另一组诊断为非心脏病相关的胸部疼痛患者，测量所有患者静脉血的H-FABP，肌钙蛋白Ⅰ和肌酸肌酶同Ⅰ酶(CK-MB)，发现在急诊胸痛患者中，H-FABP在诊断早期ACS时比肌钙蛋白和CK-MB更为敏感。且H-FABP浓度与心功能级别呈正相关〔4〕。Cubranic等〔5〕也肯定了H-FABP在早期心肌梗死诊断中的作用。

2.2H-FABP在肺梗死诊断及预后评估中的应用 早期的研究已经证实右心室功能不全是判断急性肺梗死患者预后的重要因素，因此，能够早期发现右心室功能不全成为急性肺梗死危险分层和管理的关键，除了利用超声心动图、胸部CT评估右心室大小及功能外，近来的研究主要集中在心脏标志物上。H-FABP在判断心肌损伤上较为敏感，因此也有可能应用在肺梗死的诊断上。Boscheri等〔6〕将101例被确诊为急性肺动脉栓塞患者作为研究对象，且这些患者满足右心室超负荷，没有低血压及休克发生的条件。在第一时间检测所有患者的H-FABP和其他一些心脏标志物，发现14例H-FABP值有意义，其中10例在院期间病情恶化，8例死亡，而87例H-FABP无意义的患者中没有死亡或病情恶化的病例，将结果进一步进行多变量分析，得出结论H-FABP是肺梗死死亡率独立的预测因子。Gul等〔7〕也对61例确诊为肺梗死的患者血液样本H-FABP、肌钙蛋白评估，并在患者出院后30 d内随访，证实了H-FABP阳性预示患者预后不良。在脑组织中有B-FABP、H-FABP表达，B-FABP对大脑成熟起重要作用，但只在未成熟的胶质细胞内表达。H-FABP的敏感性要高于B-FABP，在缺血性脑卒中发生2 h后就可以升高，因此在排除ACS的情况下H-FABP可以作为缺血性脑卒中的诊断指标。

2.3I-FABP在肠缺血诊断中有重要意义 I-FABP主要位于小肠上皮的肠黏膜纤毛上，占细胞蛋白总量的3％左右。在小肠中，有3种FABPs：L-FABP、I-FABP和IL-FABP。L-FABP主要分布在小肠近端，IL-FABP分布于小肠远端，I-FABP遍布于整个小肠，但是远端较为丰富。肠道黏膜层对缺血缺氧非常敏感，在肠缺血缺氧的早期就可以出现病理生理变化，并释放I-FABP，I-FABP分子量小，且缺血时细胞膜通透性变大，因此入血速度快，在肠损伤还处于可逆状态时就可以在血清中检测出来。除了肠缺血I-FABP还可以作为回肠炎、溃疡性结肠炎诊断的标志物。I-FABP的血清水平，可用于评估急性胰腺炎患者肠功能障碍和疾病的严重程度〔8〕。

2.4FABPs与脂代谢及动脉粥样硬化 FABPs与脂肪的摄取、运输及代谢有着密切的关系。研究人员〔9〕应用蛋白组学方法检测299人的血清A-FABP，其中包括超重/肥胖者，采用横贯面研究，调整年龄和性别后得超重/肥胖者血清A-FABP浓度高于正常人，且A-FABP同体重指数、腰围、血压、血脂、空腹胰岛素和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)正相关。Tso等〔10〕对544例非糖尿病(DM)中国人进行10年前瞻性研究，通过测量血清中A-FABP 的浓度，证实了血清中A-FABP 的浓度能预示中国人2型DM的发展。另一项对中国非DM人群5年的追踪研究也认为血清中高A-FABP可以独立于肥胖和IR预测代谢综合征的发展〔11〕。

I-FABP基因多态性与胰岛素抵抗(IR)和脂质代谢的关系,可能是脂代谢紊乱发生的遗传易感因素之一。一项荟萃分析〔12〕也试图揭示I-FABP Ala54Thr基因多态性与空腹血脂的关系，研究人员将年满18岁的成年人作为研究对象，并设定了总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白为血脂参数，通过多项研究的统一分析，得出结论认为I-FABP Ala54Thr基因多态性的Thr54等位基因可以导致总胆固醇、低密度脂蛋白升高，高密度脂蛋白降低。这可能是因为FABP2基因变异后编码的蛋白对脂肪酸吸收增加，从而导致脂代谢异常。

胚胎时期，胎盘匀浆中高表达L-FABP和妊娠期DM的发生有关，L-FABP的基因多态性也可造成女性中甘油三酯升高〔13〕。尿液中的高L-FABP也是高血压及冠状动脉疾病的高危因素。

Einarson等〔14〕对15 592例患者，11篇论文进行荟萃分析，发现餐后血糖水平和颈动脉内膜中层厚度(CIMT)，与不良心血管事件有显著关系。Karbek等〔15〕证实了H-FABP和CIMT正相关，且可作为糖代谢障碍患者动脉内膜厚度及动脉粥样硬化标志。动物实验〔16〕证明E-FABP、A-FABP和动脉粥样硬化形成发挥了重要作用。Agardh等〔17〕收集了一些因颈动脉狭窄而行动脉内膜切除术的手术标本，应用基因表达谱和定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)的方法进行分析，发现A-FABP在有症状患者比缺乏相应症状的患者在手术切除的组织中表达更高且其高表达可能增加血管不稳定斑块的形成这可能是因为E-FABP、A-FABP可以表达在巨噬细胞上促进泡沫细胞的形成，且A-FABP与高血压、IR的关系，也促进了动脉硬化的形成〔18〕。A-FABP对心血管危险因素的增加可能会诱发冠状动脉性疾病，von Eynatten等〔19〕测定1 069例冠状动脉心脏疾病患者血清A-FABP水平，并进行10年的前瞻性研究，将结果进行多变量分析，认为A-FABP水平与冠状动脉心脏疾病的患者长期预后有关，且参与调节动脉粥样硬化形成。

2.5FABP在肿瘤诊断中的应用 大部分FABPs同肿瘤有密切的关系，一般组织中FABPs间存在平衡关系，一旦发生肿瘤，这种平衡会被打破，FABPs间会形成新的比例关系。

研究人员利用蛋白质组学分析和细胞芯片技术研究结直肠癌的蛋白标志时，发现L-FABP在结直肠癌中的表达随着肿瘤分化程度的降低而降低，因而认为L-FABP可以作为结直肠癌的分化标志〔20〕，L-FABP的阴性表达意味着已经发生淋巴转移或其他不良情况，导致结直肠癌患者生存率的下降。Sharaf等〔21〕将胰腺癌患者按有无DM分组，并和正常人切除的组织相互比较发现L-FABP在胰腺癌中呈高度表达，并且有DM患者中的表达最高，这说明L-FABP与胰腺癌、DM合并胰腺癌都相关。

B-FABP除了和脑部肿瘤的形成发展密切相关外，有研究人员将肾癌组织与非癌变的肾脏组织B-和L-FABP进行配对比较，进行定量RT-PCR、免疫组织化学和免疫印迹分析，发现肾癌组织中B-FABP表达增加,认为B-FABP和肾癌的发生发展有关，其表达随着肿瘤的分级分期的增高而增高〔22〕。

Tölle等〔23〕在研究FABPs和泌尿系肿瘤的关系时对9株肾癌细胞，7株膀胱癌细胞，5株前列腺癌细胞分别进行比较，并使用RT-PCR和Western印迹法得到不同样本的FABPs，结果显示：肾细胞癌的细胞株表达L-H-B-FABP，膀胱癌细胞株发现有6株表达A-FABP，3株表达H-FABP，前列腺癌细胞株中A-EFABP表达大幅减低，B-FABP mRNA及蛋白质仅在前列腺癌细胞株(22RV)-1细胞中表达，而IL-FABP则过度表达，这可能是因为FABPs在肿瘤中表达的具体规律尚不明确，在不同癌细胞之间，同种癌细胞不同细胞株间表达有所不同，具体的规律还需要进一步研究和大量文献证实。

综上，FABP广泛存在于多种组织中，与疾病的关系密切，通过检测其在细胞、组织、体液中的含量变化，可以作为肿瘤及其他疾病的诊断及判断预后的指标。

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