中国医科大学第一临床学院检验科 孙芹 脂蛋白(a)[lipoprotein(a)],是一种特殊的血浆脂蛋白,1963年由挪威遗传学家Berg首先发现并命名。80年代末,人们发现Lp(a)与动脉粥样硬化有关,特别是Mclean等发现载脂蛋白 (a)[lipoprotein(a),apo(a)]与纤溶酶原(plasminogen,PGL)的结构具有高度同源性后,关于Lp(a)与血栓性疾病的研究有了很大进展。但到目前为止,人们对Lp(a)的生理功能和致血栓性疾病的机理等许多方面还不十分清楚,Lp(a)仍是当今脂蛋白研究中最热门的内容之一。本文就Lp(a)的理化特性及其与血栓性疾病的关系等作如下综述。
1 Lp(a)的理化特性
1.1 Lp(a)的结构及组成 Lp(a)是一种富含胆因醇的脂蛋白,其脂质组成与低密度脂蛋白(LDL)十分相似;Lp(a)的核心部分为中性脂质和apoB-100分子,其外围包绕着亲水性的apo(a) ,二者以二硫键共价连接; 其中apo(a) 是Lp(a)的特征性糖蛋白成分,主要由一种称为Kringle的特征性结构构成,Kringle由80-114个氨基酸残基组成,依靠三个内部二硫键稳定,其氨基酸排列顺序及cDNA核苷酸顺序均与PLG有高度同源性。apo(a) 与PLG均由信号肽、多个串联重复排列的Kringle结构及蛋白水解酶催化区域组成,其区别在于apo(a) 不含有KringleⅠ、Ⅱ、Ⅲ,但含有37个KringleⅣ和1个KringleⅤ区域,而PLG只含有1个KringleⅣ及1个KringleⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ区域;apo(a) 的蛋白酶活化部位位于丝.异亮氨酸(4308-4309),而PLG的蛋白酶活化部位位于精.缬氨酶(561-562)处。
1.2 Lp(a)的代谢及血浆水平 Lp(a)主要在肝脏合成后分泌入血,血浆Lp(a)浓度主要取决于Lp(a)的合成速率,而与分解速率基本无关;人群中Lp(a)浓度个体差异极大,浓度范围可在0-1000ml/L,这种差异最主要由apo(a) 基因位点决定。要个体中Lp(a)的血浆浓度相当稳定,这主要由遗传因素决定,几乎不受年龄、性别、血脂、饮食等影响,但有报道认为绝经后女性的Lp(a)浓度较绝经前升高。血浆Lp(a)浓度在不同的人种间变化也很大,亚洲人及高加索的Lp(a)浓度分布呈趋于低值的偏态分布,而非洲人的Lp(a)浓度几首呈对称分布。
2 Lp(a)促进血栓形成的机制
2.1 Lp(a)与凝血和纤溶系统有关 由于Lp(a)和PLG结构上的同源性,Miles等认为Lp(a)在血栓形成中起重要作用。他们研究发现,当Lp(a)特有的 apo(a)经损伤的动脉内皮进入动脉壁后,可与血浆PLG竞争细胞表面受体,与血管内皮细胞上的PLG受体结合,便apo(a) 的蛋白酶区域无酶活性,故不能象PLG那样形成纤溶酶水解纤维蛋白,结果形成Lp(a)-纤维蛋白复合物沉积于动脉壁,从而促进了血栓形成,并使动脉壁变硬。总结起来Lp(a)可通过以下几个途径干预纤溶过程:可竞争性抑制PLG激活,干扰PLG与纤维蛋白、细胞外基质、内皮细胞、单核细胞及血小板上的PLG受体的结合,并抑制血小板血栓的溶解;可竞争性地抑制组织型纤溶酶原激活物(t-PA)与PLG的结合,从而抑制PLG的活化,干扰血栓栓子表面纤溶酶原的激活,从而抑制纤维蛋白的溶解,有利于血栓形成;Lp(a)可干扰纤溶酶原与其激动剂——链激酶的结合,形成没有纤溶活性的Lp(a)/链激酶复合物,从而抑制了对纤溶酶原的激活作用,也就抑制了纤溶酶的形成,也抑制纤维蛋白溶解,促进血栓形成栓塞的发生。 另外Haider等研究认为间断性冠状支脉闭塞的病人,在血管舒张药物的作用下,可使闭塞的血管重新开放,但血管一旦开放,血浆Lp(a)就会进入并与破裂的斑块和血栓栓子结合,破坏纤溶作用,结果导致血管重新闭塞,因此血浆高浓度Lp(a)的病人比低浓度Lp(a)的病人更容易形成闭塞性凝血块,导致血管堵塞,形成血栓性疾病。也有人认为Lp(a)可通过另一机制抑制纤维蛋白溶解,即Lp(a)增加了人类内皮细胞中纤溶酶原激活抑制剂-1(PAI-1)的浓度及活性,使纤溶酶原的活化被抑制,不能激活为纤溶酶,也就不能促进纤维蛋白溶解,从而抑制血栓溶解。近年来,国外开展了Lp(a)氧化修饰方面的工作,研究表明,Lp(a)与LDL一样,在动脉壁的三种主要细胞(内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞)处发生氧化修饰,OX- Lp(a)一方面通过清道夫受体,另一方面通过吞噬作用被巨噬细胞摄取和降解,导致细胞内胆固醇酯的蓄积和泡沫细胞的形成。另外,Lp(a)氧化修饰后,与PLG受体位点的结合增强,更易干扰纤溶系统,参与了动脉粥样硬化过程及栓塞的发生。除上述观点外,Heinrich等研究认为绝经后女性Lp(a)浓度的升高及其与高浓度的纤维蛋白原、蛋白C和ATⅢ之间的统计学联系具有病理生理的重要性,从而增加了冠状动脉心脏疾病的危险性,其具体的病理机制尚不清楚,理论上可能是高浓度的Lp(a)能引起抗纤溶活性的增高与抗凝活性的降低,即与ATⅢ和蛋白C浓度的降低有关。
最新研究表明心肌梗塞和脑梗塞时,Lp(a)浓度、血小板计数、甘油三酯浓度等均高于健康对照组,且凝血酶刺激的血小板PKC底物40KD蛋白磷酸化反应程度随反应时间的延长而明显增强,同一时间位点病人组血小板PKC底物40KD蛋白磷酸化程度明显高于对照组,这说明Lp(a)能使血小板活化,从而发挥血小板的生理功能;同时,血小板PKC活性在血小板膜增高,浆降低,其中血小板膜PKC活性增高更有利于发挥血小板的粘附、聚集、释放等生理功能,促进早期血栓形成。
2.2 Lp(a)与上皮细胞粘附分子表达有关 大量研究证明Lp(a)是冠状动脉血栓性疾病发生、发展的独立危险因素,心肌梗塞病人的血浆Lp(a)浓度高于其对照组的血浆Lp(a)浓度;血浆Lp(a)浓度大于300mg/L时,动脉粥样硬化发生的危险性可上升2倍,若同时伴有LDL浓度的增高,其相对危险性可增至6倍,这些说明Lp(a)代谢与血栓性疾病有关。Takami等认为Lp(a)增强了细胞内粘附分子-1(ICAM-1)的表达。他们研粉了血栓闭塞性脉管炎病人,发现其血浆中Lp(a)浓度均升高。因此他们认为Lp(a)引起心血管疾病的病理机制可能不同于一般动脉粥样硬化作用,而是Lp(a)增强了ICAM-1的mRNA的表达以及ICAM-1在细胞表面的表达,从而促进白细胞(特别是单核细胞)对血管内皮的粘附性及向血管内皮的转移,在动脉粥样硬化的早期和炎性心血管疾病两方面均起重要作用。
最新的观点认为,动脉内膜细胞基质(ECM)中的脂蛋白脂肪酶(LPL)能大大增强Lp(a)在内此细胞基质中的停滞作用。他们将不同浓度的LPL与ECM预孵后,加入Lp(a),结果发现当不加入LPL时,Lp(a)与ECM的结合较低且处于不饱和状态;当有LPL存在时,Lp(a)在基质中的停滞量由2.7×10-7nmols上升到1.13×10-4nmols,即增加了400多倍,充分说明LPL可作为2.7×10-7nmols与ECM结合的激动剂,增强Lp(a)在动脉内膜的迅速沉积,导致胆固醇的积聚,促进泡沫细胞形成,提高了Lp(a)的致动脉硬化作用,促进了血栓性疾病的发生。此外,研究认为,蛋白多糖有助于Lp(a)与平滑肌细胞外基质的结合;研究表明,Lp(a)与硫酸软骨素蛋白多糖(PG)结合后,形成PG- Lp(a)复合物,此复合物可产生新的结合位点,成为其它含apoB的脂蛋白(如LDL)新的锚定点,其结果使更多的含apoB的脂蛋白聚于动脉内膜损伤处,成为动脉粥样硬化形成的基础。
3 关于降Lp(a)治疗
目前对高Lp(a)的治疗已进行了大量的工作,但由于Lp(a)不受饮食、运动等的影响,故尚无确切的药物来降低Lp(a)浓度。关于降低Lp(a)的药物也有许多报道,如ω-3脂肪酸、鱼油等降脂药物用于降低Lp(a),但其疗效还需进一步证实;用促肾上腺皮质激素短期治疗可降低血浆Lp(a)浓度。合成类因醇羟甲雄吡唑和绝经后雌激素替代疗法可以降低Lp(a)水平,预防Lp(a)水平的升高;最近一项研究结果表明,经常吃鱼者较素食者的平均血浆Lp(a)浓度可降低48%,这可能是由于鱼肉中含有大量的多不饱和脂肪酸的缘故。有报道饮食中被补充维生素C、维生素E、胡萝卜素等维生素或适当摄取抗氧化剂类药物,可降低Lp(a)在体内的氧化修饰,从而达到预防及辅助治疗动脉粥样硬化等心、脑血管栓塞性疾病的目的。
4 小结
综上所述,Lp(a)在心、脑血管血栓性疾病中起重要作用。一方面Lp(a)可与纤维蛋白结合,抑制PLG及t-PA等活性,促纤溶功能下降,凝血功能亢进,促进急生或慢性血栓形成,促进了动脉粥样硬化病变和栓寒的发生;另一方面Lp(a)被氧化后,大量进入单核巨噬细胞,使之形成泡沫细胞,激发一系列动脉粥样硬化的病理过程。目前对Lp(a)的研究,虽然取得了一定成果,但Lp(a)对我们来说仍是一个谜,还有待于通过大量实验室试验和临床观察不断予以探索和研究。 摘自:《中国检验医学与临床》2000年6月第1卷第2期
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