载脂蛋白A5结构功能及基因多态性的研究进展▲

杨 松

(广西南宁市第一人民医院，南宁市 530021)

载脂蛋白A5结构功能及基因多态性的研究进展▲

杨 松

(广西南宁市第一人民医院，南宁市 530021)

载脂蛋白(APO)在脂质代谢中的重要作用是当今基础医学研究和临床研究的热点，他不仅影响血浆甘油三酯水平的调控，还对血清高密度脂蛋白胆固醇的代谢发生作用；载脂蛋白A5的基因多态性与血浆载脂蛋白A5水平及多种心血管和代谢性疾病如冠心病、脑卒中、糖尿病、动脉硬化等的发生风险密切相关。

载脂蛋白A5；结构功能；脂代谢；基因多态性；动脉粥样硬化性脑梗死

载脂蛋白(apolipoprotein，Apo)在脂质代谢中起重要作用，他是位于11q23-q24的Apo A1/C3/A4基因簇，与人类血脂代谢关系密切。载脂蛋白A5(apolipoprotein A5，ApoA5)为新近发现的一种载脂蛋白，是由两个独立的课题组在2001年同期通过抑制消减杂交技术和生物信息学技术发现并证实[1，2]。进一步的实验结果证实，该基因定位于人11号染色体长臂23区。载脂蛋白A5不仅可以影响血浆甘油三酯(TG)水平，还可影响血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的代谢[2～4]，具有血浆含量低、效应高的优点。血脂水平异常(血浆TG代谢)是冠心病、脑卒中等动脉粥样硬化性疾病的一个重要危险因素，而载脂蛋白A5基因多态性与血浆载脂蛋白A5水平及多种心血管及代谢性疾病如冠心病、脑卒中、糖尿病、代谢综合征、外周动脉硬化等的发生风险密切相关。所以研究载脂蛋白A5的结构功能和基因多态性具有重要意义，对与此相关疾病的微创医疗技术的实施具有积极的临床应用价值。

1 载脂蛋白A5的结构功能

两个独立的课题组在2001年同期通过抑制消减杂交技术和生物信息学技术发现并证实[1，2]，人类的载脂蛋白A5基因定位于11号染色体长臂q23区，位于ApoA4下游，与ApoA1/C3/A4基因簇相距约30 kb。该基因含有1 889 bp，有4个外显子、2个内含子和4个沉默子，编码363个氨基酸组成的蛋白质。人载脂蛋白A5有组织特异性，表现为人载脂蛋白A5基因分别有1.3 kb 和1.9 kb两种转录产物，均在肝脏组织表达[1]，定位于胞质内，而周围组织(如脾、小肠、血管、心脏、肺)中为阴性。人类载脂蛋白A5基因与小鼠载脂蛋白A5基因同源性达71%，与人载脂蛋白A4基因同源性达27%；与各种属的载脂蛋白A4和载脂蛋白A1有可见的同源性(20%～28%)。

人载脂蛋白A5是由343个氨基酸残基组成的单链多肽，其相对分子质量约为39 000，等电点为5.9，其结构具有多个双性A-螺旋结构，也有B折叠和B转角。与其他载脂蛋白家庭成员相似，作为载脂蛋白A5活性中心的几个A-螺旋结构由22或11个氨基酸组成的重复短串连接，他们在疏水性和长度上都存在相当大的差异[5]。载脂蛋白A5亲水区是典型的载脂蛋白N端结构，由1～51氨基酸残基构成；疏水区具有轻微的双性特征，由52～128氨基酸残基构成；高表面细胞活性的区域在载脂蛋白A5与脂质结合及激活脂蛋白酶方面发挥着关键作用，由129～191氨基酸残基及192～238氨基酸残基构成；相对亲水区域由239～299氨基酸残基及300～343氨基酸残基构成的区域内富含脯氨酸构成[6]。载脂蛋白A5具有更高的脂质亲和力。成熟蛋白分泌入血后，主要分布在极低密度脂蛋白(VLDL)、HDL和乳糜微粒(CM)中。人血清中的载脂蛋白A5含量极低，在高加索白人中约为24～406 μg/L[7]，在日本人群中为(179±74.8)μg/L[8]，远低于其他常见载脂蛋白的浓度。推测载脂蛋白A5可能是通过肝脏VLDL影响TG水平，而不是通过富含TG脂蛋白在血管内的代谢作用[9]。

载脂蛋白A5做为一个血浆载脂蛋白家族成员，构建载脂蛋白A5基因敲除和人载脂蛋白A5转基因小鼠模型证实，载脂蛋白A5可提高TG水平，是导致冠心病的一个独立危险因子[2]。载脂蛋白A5 是脂蛋白脂肪酶水解 TG 的激活物，并可抑止肝内极低密度脂蛋白的产生[10]，这两种机制都参与血管内皮脂质的积累，导致动脉粥样斑块形成，是参与缺血性脑卒中的重要因素。

2 载脂蛋白A5的表达及调控

载脂蛋白A5基因的表达是受与TG代谢相关的转录因子(核受体：如过氧化体增殖物激活型受体α(PPAR-α)、肝脏X受体(LXR)、法呢酸X受体(FXR)、固醇调节元件结合蛋白1c(SREBP1c)、视黄酸相关孤儿受体(RORA)和甲状腺素受体(TR)等)的调控。

PPAR-α通过非贝特类药物激活，抑制载脂蛋白Có表达，诱导LPL基因表达起到降低血浆TG水平的疗效。研究表明[11，12]PPAR-α通过非贝特类药物诱导载脂蛋白A5基因转录，增加肝细胞中载脂蛋白A5 mRNA水平。Vu-Dac等[12]研究表明，载脂蛋白A5是一个高度敏感的PPAR-α的靶基因，也支持载脂蛋白A5是非诺贝特降低人血浆TG的一个主要介质。FXR 与IR8(FXR应答元件)相互作用，激活载脂蛋白A5基因的转录。有研究证实[13]，ROR-α和ROR-α4与远端启动子中的三个ROR应答元件相互作用，诱导载脂蛋白A5基因转录，增加肝细胞中载脂蛋白A5基因表达，从而确定ROR-α和ROR-α4蛋白是人ApoA5基因表达的转录激活因子。LXR下调ApoA5基因表达是通过LXR配体T0901317通过激活SREBP-1c而完成[14]。

3 载脂蛋白A5基因多态性与脉粥样硬化性脑梗死关系

美国国家生物技术信息中心单核苷酸多态性(SNP)数据库中，共收录了ApoA5基因内及其附近区域23个多态性位点，其中-1131T>C(SNP3)、c.-3A>G(Kodak)、c.56C>G(S19W)、IVS3+476G>A(SNP2)、c.1259T>C(SNP1)等5个常见SNP与脂质代谢有密切的关系。

许多有关-1131T>C多态性研究[15～18]说明，血浆TG的浓度不仅和载脂蛋白A5的基因多态性有关， 而且和种族整体的遗传背景以及环境因素也密切相关。提示-1131T>C多态性位点在TG的代谢和心脑血管疾病中发挥着重要作用。

载脂蛋白A5c553G/T于2003年由Kao等[19]首先发现，其基因多态性与中国台湾人高TG血症呈一定相关性，并与血清高密度脂蛋白(HDL)水平呈负相关。在高加索、西班牙和美裔非洲人群中未检测到该位点变异或变异频率极低，这也表明载脂蛋白A5基因多态性在不同的种族和地区间存在差异[3，20，21]。

4 载脂蛋白A5基因单倍型与脉粥样硬化性脑梗死关系

单倍型是指在一条染色体或者一条DNA分子上的基因型， 因此单倍型能够体现不同多态性位点之间的相互作用强度， 可以从更高水平上观察基因型对观测指标的影响， 得出的数据比仅仅依靠单一多态性位点更可靠。Pennacchio等[3]对5个SNP(-1131T>C、 -3A>G、 56C>G、 IVS+476G>A、1259T>C这5个位点)将ApoA5基因定义了3个单倍体型。ApoA5-1型为5个位点都未突变；ApoA5-2型为-3A>G这个位点，与SNP1～3连锁不平衡，这4个位点突变构成的单倍型，其中-1131C等位基因是2型的标志；ApoA5-3型为56C>G突变导致19号位置的丝氨酸变成色氨酸，他在白种人中的比例占15%。不管单倍型3所占比例如何，在不同种族、不同性别人群中，均发现有不同程度升高TG的作用[3]。

5 展 望

抑制消减杂交技术和生物信息学技术表明，载脂蛋白A5基因与血TG的代谢密切相关，对不同地域人群中载脂蛋白A5基因的多态性、单倍型与人血浆中甘油三酯水平的关系，以及载脂蛋白A5的表达调控机制有了一些进展，随着对其作用机制和调控机制的深入研究，特别是针对ApoA5基因多态性的研究，将为防治心脑血管疾病及新药的研发提供新的方向。

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ProgressonstructurefunctionandgenicpolymorphismofapolipoproteinA5

YANGSong

(TheFirstPeople′sHospitalofNanning,Nanning530021,P.R.China.)

The important role of apolipoprotein in lipid metabolism becomes a current research hotspot in both preclinical and clinical medicine. The apolipoprotein affects not only the serum level of triglyceride, but also the metabolism of hyperdensity lipoprotein cholesterol in serum. The genic polymorphism of apolipoprotein A5 goes together closely with the serum level of it, cardiovascular and metabolic diseases such as coronary disease, stroke, diabetes, angiosclerosis and so on.

Apolipoprotein A5; Structure function; Lipid metabolism; Genic polymorphism; Atherosclerotic cerebral infarction

广西南宁市科学研究与技术开发计划项目(合同号：201109051C)

杨松(1964～)，男，本科，副主任医师，研究方向：脑外科。

R 394

A

1673-6575(2014)05-0609-03

10.11864/j.issn.1673.2014.05.25

2014-04-21

2014-06-18)