肝髒的血漿脂質和脂蛋白

　　一、血漿脂質

　　血漿中的脂類有甘油三酯（或三脂酰甘油，TG）、磷脂（PL）、膽固醇（Ch）和遊離脂肪酸（FFA）。血漿中的膽固醇又分遊離膽固醇（FC）和膽固醇酯（CE）兩種。故常稱血漿膽固醇爲總膽固醇（TC）。

　　血漿脂質明顯受膳食、年齡、性别和生理狀态（如某些激素自體穩定狀态）的影響。男性和女性的TC均随年齡增加而升高。從青春期起直至絕經期，女性的TC水平低于男性，而HDL-C高于男性，這是這一年齡組女性動脈粥樣硬化發病率低于男性的原因之一。

　　每種脂類的組成均很複雜，如血漿膽固醇69%-77%爲CE，CE中的脂酸53%爲亞油酸（18：2），23%爲油酸（18：1），11.5%爲軟脂酸（16：0）。TC中的脂酸45%爲油酸，26%爲軟脂酸，16%爲亞油酸，少量硬脂酸（18：0），軟油酸（16：0）和花生四烯酸（20：4）等。在TC和CE中所含脂酸成分不同，是由于催化甘油和FC進行酯化的酶的特異性不同有關。

　　血漿中的磷脂主要是磷脂酰膽堿（卵磷脂）占67%，溶血磷脂占7%，神經磷脂占21%，乙醇胺磷脂（腦磷脂）占4%。每種磷脂的脂酸均不相同。

　　由于飲食等因素對血脂水平影響較大，在采血前需：①保持平常飲食一周以上，體重恒定。②無急性疾病。心肌梗塞後至少6周才宜檢測。③未服過降血脂藥物或影響血脂的藥物，如避孕藥、雄激素、腎上腺皮質激素等。④應在進餐12h後采血。

　　二、血漿脂蛋白

　　脂類不溶于水，腸道消化吸收的脂類和肝合成的脂類，必需以可溶解的形式，才能轉運給各種組織和器官利用或貯存，這種可溶的形式就是脂蛋白。脂蛋白是由非極性TG、CE、兩性分子PL、Ch和蛋白質組成。各種血漿脂蛋白都含有這些成分，但含量和比例各不相同。

　　（一）血漿脂蛋白的分類

　　可用不同的方法進行分類。最常用的有超速離心法和電泳法。近年也有許多實驗室按脂蛋白中載脂蛋白（apo）的組成分類。

　　1.超速離心法  可将其分爲四類：乳糜微粒、極低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白。

　　2.電泳法  可将脂蛋白分爲四類：乳糜微粒，α-脂蛋白，β-脂蛋白，前β-脂蛋白。

　　3.按脂蛋白中載脂蛋白的組成分類　由于每一類脂蛋白都是不均一的混合物，每類都含有可分離的載脂蛋白。且脂蛋白的結構、性能、代謝及對藥物的反應都受載脂蛋白控制。所以國外有些人按脂蛋白顆粒中載脂蛋白的不同來分類。每個脂蛋白顆粒若隻含一個載脂蛋白，叫做單脂蛋白。例如多數LDL僅含一個apoB，叫做脂蛋白B，簡稱LP-B。有的脂蛋白顆粒也可含有多種不可分離的載脂蛋白，叫做複脂蛋白。例如脂蛋白B：C-Ⅰ：C-Ⅱ：C-Ⅲ，簡稱LP-B：C。近年VLDL已按顆粒中所含apo分類爲LP-B：C、LP-B：C：E，LP-A-Ⅱ：B：C和極少量LP-B。含apoB的脂蛋白族主要分類爲LP-B，LP-B：C，LP-B：C：E和LP-A-Ⅱ：B：C：D：E。HDL可分類爲四種顆粒，即LP-A-Ⅰ、LPA-Ⅰ：AⅡ、LP-A-Ⅰ：A-Ⅳ和LP-A-Ⅰ：A-Ⅱ：E。這些顆粒的結構和功能都不同。LP-A-Ⅰ可增加細胞中膽固醇的外流，而LPA-Ⅰ：A-Ⅱ則有抑制作用。在不同的生理情況下，每個脂蛋白顆粒可有不同的密度、大小、脂質和蛋白質的比例，但載脂蛋白的種類是不變的。

　　（二）載脂蛋白（apoprotein；apo）

　　脂蛋白中的蛋白質成分稱爲載脂蛋白。它是決定脂蛋白結構、功能和代謝的核心組分。不同脂蛋白的脂質含量有較大區别，質的差異較少。但每種脂蛋白都由具有其特征的載脂蛋白組成。目前至少已發現18種載脂蛋白，它們是apoA-Ⅰ、A-Ⅱ、A-Ⅳ、B-48、B-100、C-Ⅰ、C-Ⅱ、C-Ⅲ0-2、D、E、F，G、H、I、J、apo（a）。它們大部分由肝髒合成。它們的一級結構也已闡明。

　　脂蛋白在脂蛋白代謝中具有重要的生理作用，至少包括以下幾方面：①作爲脂蛋白的構成成分，并穩定脂蛋白的結構。②修飾并影響脂蛋白代謝有關的酶活性，是酶的輔助因子，如apoC-Ⅱ是脂蛋白脂肪酶（LPL），apoA-Ⅰ是卵磷脂膽固醇酰基轉移酶（LCAT）的輔因子。③作爲脂蛋白受體的配體，參與脂蛋白與細胞表面脂蛋白受體的結合過程。如apoB-100，apoE是LDL受體的配體，apoE是LDL受體相關蛋白（LRP）的配體，apoA-Ⅰ是HDL受體的配體。通過它們與受體特異性識别和結合，介導脂蛋白的受體代謝途徑。許多研究顯示不少高脂蛋白血症是源于載脂蛋白與受體結合功能異常。

　　1.apoA-Ⅰ    在人和哺乳類動物，肝和小腸是合成apoA-Ⅰ的器官。人成熟的apoA-Ⅰ由243個氨基酸殘基組成，是單一鏈，分子量約爲283000。apoA-Ⅰ是不均一的，有10種不同的亞組分，至少有六種多态性，如apoAⅠ0、apoAⅠ-1、apoAⅠ-2、apoAⅠ+1、apoAⅠ+2等，其中apoAⅠ0含量最多。

　　apoA-Ⅰ是HDL中的主要載脂蛋白，占HDL3載脂蛋白的65%，占HDL2載脂蛋白的62%。在CM、VLDL和LDL中也有少量存在。

　　apoA-Ⅰ血漿濃度爲1.1-1.4g/L，其血漿中生物半壽期爲4天左右。

　　apoA-Ⅰ的主要生理功用：對卵磷脂膽固醇酰基轉移酶（LCAT）有激活作用，促進血漿中的遊離膽固醇轉變爲膽固醇酯；作爲HDL受體的配體，使肝細胞膜上的HDL受體可以結合攝取HDL。

　　2.apoB   apoB有兩種，一種爲肝髒分泌的apoB-100，一爲小腸分泌的apoB-48。但大鼠肝髒除合成B-100外也合成B-48。apoB-100主要存在于LDL和VLDL中，apoB-48存在于CM和乳糜微粒殘粒（GMR）中。

　　apoB-100的基因定位于2号染色體，有43kbp，mRNA爲14.5kb，信号膚由24或27個氨基酸殘基組成。成熟B-100由4536個氨基酸殘基組成，含糖量約8%~10%，包括甘露糖、半乳糖、果糖、葡萄糖和唾液酸。分子最爲549000。apoB-48由2152個氨基酸殘基組成，分子量爲265000，約爲apoB-100的48%，故得名。apoB-48和B-100均爲同一基因表達。B-48的氨基酸序列中缺少B-100中同LDL受體結合的部分，這是因爲在腸道細胞中，mRNA被修飾，過早出現了終止密碼，使鏈在2152個氨基酸殘基處終止了翻譯。

　　apoB的功能爲：①構成脂蛋白的組成成分。B-100是肝髒組裝和分泌VLDL必需的，B-48是小腸合成CM必需的。②B-100是LDL識别LDL受體的蛋白質決定子。LDL約75%是經LDL受體途徑分解，主要在肝内分解，也可被肝外組織某些細胞（皮膚成纖維細胞、血管内膜内皮細胞、平滑肌細胞）上的LDL受體結合攝取。

　　許多文獻報道，LDL中的apoB水平與冠心病相關性大于LDL-C，apoB/apoA-Ⅰ的比值是辨别冠心病比較好的指标之一。家族性apoB-100缺陷是一種可引起中度到重度高膽固醇血症的基因性疾病。apoB-100分子中一個氨基酸突變，降低了LDL同LDL受體的結合能力，使LDL分解障礙，導緻血漿LDL堆聚。在歐美人群中發生頻率爲1/500，它可能是歐美人群高膽固醇血症一種重要的基因障礙。apoB是合成CM和VLDL所必需的，無β脂蛋白血症者由于不能合成apoB，故患者不能合成CM和VLDL，脂質以脂滴形式堆聚在腸黏膜細胞和肝細胞中。

　　3.apoC   apoC有C-Ⅰ、C-Ⅱ、C-Ⅲ三種亞類，C-Ⅲ又根據唾液酸的數目分爲C-Ⅲ0、C-Ⅲ1、C-Ⅲ2。是一類低分子量的載脂蛋白，分子量介于6600-8800。主要由肝髒合成，C-Ⅲ也可由小腸合成少量。它們是HDL、VLDL和CM的組成成分。

　　apoC-Ⅰ由一條鏈構成，含57個氨基酸殘基，具有活化LCAT的作用，參與HDL的 構建。C-Ⅱ由一條含79個氨基酸殘基的多膚鏈構成，是LPL的激活劑。LPL催化CM和VLDL中的TG水解。C-Ⅱ先天性缺乏，可緻嚴重的高甘油三酯血症。apoC-Ⅲ由一條含79個氨基酸殘基的鏈構成。對LPL的活性和肝LRP均有抑制作用。最近研究表明，C-Ⅲ基因多态性與高甘油三酯血症密切相關，也與動脈粥樣硬化的嚴重程度有關。C-Ⅲ缺乏症是另一種遺傳性脂質代謝紊亂性疾病，臨床表現爲血漿HDL水平極低，apoA-Ⅰ、C-Ⅲ明顯缺乏、角膜混濁，皮膚和肌腱多發性黃色瘤，早發的嚴重冠狀動脈粥樣硬化。用分子雜交技術從基因水平研究表明，apoA-Ⅰ、C-Ⅲ編碼區的突變是A-Ⅰ基因與C-Ⅲ基因發生重組。由于A-Ⅰ和C-Ⅲ基因緊密相連，組成一個多基因家族。因而這一突變不僅抑制了apoA-Ⅰ基因的表達，也阻止了apoC-Ⅲ基因的表達，導緻apoA-Ⅰ、apoC-Ⅲ缺乏症。

　　4.apoE   apoE由肝髒合成，含299個氨基酸殘基，一級結構已經闡明。主要存在于VLDL、CM、CMR和HDL1中。apoE是LDL受體和LDL受體相關蛋白的配體，在肝髒等組織攝取CMR、HDL1、VLDL時起重要作用，有助于将外周組織的膽固醇運至肝髒經代謝排除。起到抗動脈粥樣硬化作用。在組織損傷後的修複中也有重要作用。

　　apoE具有多态性，即apoE可以分子大小/電荷互不相同的多種形式存在。人的apoE主要有三種等位基因：E2、E3和E4。有6種表型，即E2/2、E3/3、E4/4純合子和E2/4、E2/3、E3/4雜合子。在正常人群中，E3/3出現頻率最高，多超過60%。含E3的雜合子（E3/4、E3/2）次之，二者之和多超過30%，其它出現頻率最低，E2/2、E4/4和E2/4三者之和不超過8%。人的三種主要apoE異構體的差别在于112位和158位是否含有半胱氨酸。apoE3含有一個半胱氨酸，位于112位；E4不含半胱氨酸，112位是精氨酸；E2含兩個半胱氨酸，分别位于112和158位。E3和E4第158位均爲精氨酸。其餘順序完全相同。apoE3是apoE的母體形式。apoE2和E4是發生在兩個不同部位的單一核苷酸點突變的結果。這些點突變導緻Cys/Arg的相互取代，形成上述三種主要異構體。在158位有一精氨酸殘基對與LDL受體相關蛋白結合是必需的，故E3和E4同LDL受體有相同的結合活性，apoE2僅隻E4的2%。由于apoE能和LDL受體結合，又能和LDL受體相關蛋白結合，所以它可通過多種代謝途徑參與機體的脂質代謝調節，成爲影響血脂水平的重要内在因子。E4、E3和E2的結構不同，受體結合活性和代謝動力學差異明顯，這是apoE多态性影響血脂水平的理論根據，也是其與高脂蛋白血症和動脈粥樣硬化密切相關的分子基礎。研究表明，apoE2等位基因與Ⅲ型高脂蛋白血症密切相關，apoE4可能是高膽固醇血症的遺傳易患因子。

　　（三）脂蛋白的結構

　　各種血漿脂蛋白具有相似的基本結構，主要由疏水性較強的TG和CE構成脂蛋白的内核，位于分子内部。而具有極性及非極性兩種基團的載脂蛋白，磷脂和遊離膽固醇則以單分子層借其非極性基團與内部的疏水鍵相連系，覆蓋于脂蛋白表面，極性基團向外，呈球狀。CM、VLDL主要以TG爲内核。LDL、HDL主要以CE爲内核。CM的蛋白質含量僅1%，HDL高達60%。大多數載脂蛋白如apoA-Ⅰ、A-Ⅱ、C、E等均具兩性α-螺旋結構，即載脂蛋白一邊是親水的極性基團，另一邊是疏水的非極性基團。這種兩性α-螺旋結構有利于載脂蛋白與脂質結合，并穩定脂蛋白結構。某些載脂蛋白如apoB-100是脂蛋白的必需組成成分，不能轉移至其它脂蛋白，另一些載脂蛋白如apoC是遊離的，可轉移至其它脂蛋白。

　　大多數FC位于脂蛋白表面，這是脂蛋白的FC能同細胞膜表面FC迅速交換的原因。這一交換過程對膽固醇轉運是重要的。近年研究還表明少量膽固醇也位于内部脂核中，少量TG和CE也位于脂蛋白表面，使它們能受到細胞表面的酶的作用。