代謝綜合征患者血糖、血脂水平與HDL亞類組成的關(guān)系*

仇夢霞，龍石銀，陳志軍，陳浩，陳武哲，朱艷，麻燕妮，張彩平，田英

(南華大學(xué)生物技術(shù)系，湖南 衡陽 421001)

代謝綜合征患者血糖、血脂水平與HDL亞類組成的關(guān)系*

仇夢霞，龍石銀，陳志軍，陳浩，陳武哲，朱艷，麻燕妮，張彩平，田英△

(南華大學(xué)生物技術(shù)系，湖南 衡陽 421001)

目的:探討代謝綜合征(MS)患者血糖、血脂對血漿高密度脂蛋白(HDL)亞類組成及含量的影響。方法:收集MS患者組220例和對照組86例的血漿，采用全自動生化分析儀測定血脂及載脂蛋白的濃度，雙向電泳－免疫印記檢測法測定受試者HDL亞類的相對含量。結(jié)果:(1)與對照組相比，MS患者空腹血糖(FPG)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL－C)、LDL－C/高密度脂蛋白膽固醇(HDL－C)、載脂蛋白B100(apoB100)、apoB100/載脂蛋白A－I(apoA－I)、收縮壓(SBP)、體重指數(shù)(BMI)與HDL3b含量均增加(P＜0.05)，而HDLC、apoA－I、preβ2－HDL、HDL2a和HDL2b含量均減少(P＜0.01)。(2)隨著血糖濃度的升高，血漿中HDL2a與HDL2b含量減少(P＜0.05)，preβ1－HDL增加(P＜0.05)。(3)MS患者隨著HDL－C含量的降低，HDL2b含量減少(P＜0.01)，preβ1－HDL增加(P＜0.01)。(4)MS患者隨著TG水平的增加和HDL－C水平的降低，血漿中小顆粒的preβ1－HDL有增加的趨勢，而大顆粒的HDL2b有減少趨勢，HDL成熟代謝受阻。(5)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)FPG與大顆粒的HDL2a和HDL2b呈負相關(guān);HDL－C與HDL2b呈正相關(guān)，而與preβ1－HDL呈負相關(guān);TG含量與preβ1－HDL、HDL3b呈正相關(guān)。結(jié)論:MS患者隨著血糖、TG含量的增加及HDL－C含量的減少，大顆粒的HDL2a和HDL2b含量減少，而小顆粒的preβ1－HDL含量增加，HDL顆粒有變小的趨勢，HDL顆粒的成熟代謝受阻。

血糖;甘油三酯;高密度脂蛋白膽固醇;高密度脂蛋白亞類;代謝綜合征

代謝綜合征(metabolic syndrome，MS)是以中心肥胖或超重、致動脈粥樣硬化性血脂紊亂、高血壓、糖尿病或糖耐量異常以及胰島素抵抗(insulin resistance，IR)為主要臨床表現(xiàn)的一組癥候群［1］，與心血管疾病(cardiovascular disease，CVD)和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［2］。MS的危險因子非常多，而血脂紊亂成為目前被國際所公認的MS主要危險因子［1］。高密度脂蛋白(high－density lipoprotein，HDL)是顆粒大小、組成及功能極不均一的一類脂蛋白。采用雙相電泳－免疫印跡法可按HDL顆粒直徑大小分為小顆粒的preβ1－HDL、preβ2－HDL、HDL3c、HDL3b、HDL3a和大顆粒的HDL2a及HDL2b共7個亞類［3］。HDL主要通過膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(reverse cholesterol transport，RCT)而發(fā)揮抗動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)功能［4］。RCT過程是HDL由小顆粒轉(zhuǎn)變成大顆粒的成熟代謝過程，即preβ－HDL→HDL3→HDL2。在此過程中，HDL各亞類之間相互轉(zhuǎn)化，從而達到動態(tài)平衡［5］。血漿中HDL亞類組成和含量可作為評價AS和冠心病(coronary heart disease，CHD)危險性及嚴重程度的重要指標之一［6］。因此本研究旨在分析以血糖、血脂異常為主的代謝綜合征患者HDL亞類組成及含量變化特征，為探討MS的發(fā)病機制提供依據(jù)。

材料和方法

1 研究對象

根據(jù)國際糖尿病學(xué)會對中國漢族人MS的定義標準［1］，具備以下3項或更多入選為MS患者組: (1)中心性肥胖:男性腰圍＞90 cm，女性腰圍＞85 cm;(2)甘油三酯(triglyceride，TG)水平升高:TG≥1.7 mmol/L;(3)高密度脂蛋白膽固醇(high－density lipoprotein cholesterol，HDL－C)降低:HDL－C＜1.04 mmol/L;(4)血壓(blood pressure，BP)異常:BP≥130/85 mmHg;(5)空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)升高:FPG≥6.1 mmol/L，或糖負荷后2 h血糖≥7.8 mmol/L，或有糖尿病史。本研究收集在南華大學(xué)第一附屬醫(yī)院就診的MS患者血樣220例，其中男性101例，女性109例，并排除有膽、腎、肝、內(nèi)分泌疾病。對照組血樣86例，其中男性45例，女性41例，對照組均FPG＜6.1 mmol/L，TG＜1.7 mmol/L且HDL－C≥1.04 mmol/L。經(jīng)詢問病史及體檢，排除心、肺、肝、腎及其它脂質(zhì)代謝相關(guān)的疾病。2組受試者年齡、性別比、既往史、吸煙及飲酒情況無統(tǒng)計學(xué)意義。本研究獲得了南華大學(xué)倫理委員會批準，嚴格遵守中國臨床實驗注冊中心相關(guān)倫理學(xué)準則，與所有受試者簽訂知情同意書。

2 血漿樣品

受試者空腹12～14 h，取EDTA抗凝血，離心分離血漿，并將血漿樣品分為2份，1份用于血脂及載脂蛋白的測定;另外1份－80℃凍存，用于HDL亞類檢測。

3 血糖、血脂及載脂蛋白的測定

FPG、血漿總膽固醇(total cholesterol，TC)、HDLC、TG、低密度脂蛋白膽固醇(low－density lipoprotein cholesterol，LDL－C)、載脂蛋白A－I(apolipoprotein AI，apoA－I)及載脂蛋白B100(apolipoprotein B100，apoB100)含量，采用Olympus AU 400全自動生化分析儀測定。

4 HDL亞類免疫印跡實驗

HDL亞類采用雙向電泳－免疫印跡檢測法［3］進行測定，將樣品中apoA－I含量和所測的HDL各亞類相對百分含量相乘即得到HDL亞類含量。

5 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 18.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理，數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差(mean±SD)表示，兩組樣本之間采用獨立樣本t檢驗，多組間差異采用單因素方差分析(one－way ANOVA)，2個變量間相關(guān)關(guān)系采用偏相關(guān)分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)果

1 MS患者血脂、載脂蛋白及HDL亞類的含量

MS組總?cè)巳号c對照組總?cè)巳合啾?，收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、體重指數(shù)(body mass index，BMI)、FPG、TC、TG、LDL－C、apoB100、HDL3b含量、LDLC/HDL－C和apoB100/apoA－I比值增加(P＜0.05)，而HDL－C、apoA－I、preβ2－HDL、HDL2a和HDL2b含量減少(P＜0.01)。MS組中男性和女性與對照組的男性和女性相比，結(jié)果與MS組與對照組的總?cè)巳合啾鹊慕Y(jié)果一致。對照組和MS患者組各組間女性與男性相比，血脂與血漿載脂蛋白差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。以上結(jié)果提示MS患者脂質(zhì)代謝紊亂，并且血漿大顆粒的HDL2a和HDL2b含量減少，而小顆粒HDL3b含量呈現(xiàn)增加的趨勢，且均無性別差異，見表1。

表1 MS患者血脂及HDL亞類的分布Table 1.The concentrations of plasma lipids and HDL subclasses in the controls and the MS patients(Mean±SD)

2 MS患者在不同血糖水平下HDL亞類的含量

隨著血糖濃度的升高，MS患者的HDL2a、HDL2b含量減少(P＜0.05)，preβ1－HDL含量增加(P＜0.05)。以上結(jié)果表明，高血糖濃度的MS患者血漿中大顆粒HDL2a、HDL2b含量減少、小顆粒preβ1－HDL含量增加的趨勢更加明顯，見表2。

3 MS患者在不同HDL-C水平下HDL亞類的含量

隨著HDL－C含量的增加，MS患者組HDL2b含量降低(P＜0.01)，preβ1－HDL含量增加(P＜0.01)。以上結(jié)果提示:低HDL－C濃度的MS患者血漿中大顆粒HDL2b含量減少、小顆粒preβ1－HDL含量增加的趨勢更加明顯，見表3。

表2 MS患者血糖濃度與HDL亞類含量的比較Table 2.The concentrations of plasma glucose and HDL subclasses in the MS patients(Mean±SD)

4 MS患者TG與HDL-C含量的變化對preβ1-HDL、HDL2b的影響

在相同的HDL－C水平下，隨著TG水平的升高，MS患者的preβ1－HDL含量呈現(xiàn)增加的趨勢;在相同TG水平下，HDL－C＜1.04 mmol/L組的MS患者的preβ1－HDL含量高于HDL－C含量正常者。與TG和HDL－C均正常(即TG＜1.69 mmol/L、HDL－C≥1.04 mmol/L)的MS患者比較，TG和(或)HDL－C含量異常者的preβ1－HDL含量均有增加的趨勢，且TG和HDL－C含量均異常(TG＞2.25 mmol/L、HDL－C＜1.04 mmol/L)的MS患者的preβ1－HDL含量的增加具有顯著差異(P＜0.01)。提示MS患者高水平的TG和低水平的HDL－C都能影響血漿preβ1－HDL的含量，并且當二者同時異常時，小顆粒的preβ1－HDL增加更加明顯，見圖1。

表3 MS患者HDL-C濃度與HDL亞類分布的比較Table 3.The concentrations of HDL－C and HDL subclasses in the MS patients(Mean±SD)

Figure 1.The content of preβ1－HDL in the MS patients grouped according to TG and HDL－C levels.Mean±SD.#P＜0.05，##P＜0.01 vs TG＜1.69 mmol/L;*P＜0.05 vs other TG groups with the same HDL－C level.圖1 MS患者TG與HDL-C含量變化對preβ1-HDL的影響

MS患者在相同的HDL－C水平下，隨著TG水平的升高，大顆粒的HDL2b呈現(xiàn)降低的趨勢，與TG和HDL－C均正常(即TG＜1.69 mmol/L、HDL－C≥1.04 mmol/L)的患者相比，TG和HDL－C均異常(即TG＞2.25 mmol/L且HDL－C＜1.04 mmol/L)的患者HDL2a含量減少的趨勢更顯著(P＜0.01)，見圖2。

Figure 2.The content of HDL2bin the MS patients grouped according to TG and HDL－C levels.Mean±SD.#P＜0.05，##P＜0.01 vs TG＜1.69 mmol/L;*P＜0.05 vs other TG groups with the same HDL－C level.圖2 MS患者TG與HDL-C含量變化對HDL2b的影響

5 MS患者HDL亞類與血脂及其它參數(shù)的相關(guān)性分析

在控制性別、年齡和BMI的情況下，采用偏相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)FPG與大顆粒的HDL2a和HDL2b呈負相關(guān)(P＜0.05);HDL－C與HDL2b呈正相關(guān)(P＜0.01)，而與preβ1－HDL呈負相關(guān)(P＜0.05)。TG含量與preβ1－HDL和HDL3b呈正相關(guān)(P＜0.01)，TG含量與HDL2b呈負相關(guān)(P＜0.01)。TC和LDL－C含量與HDL3b呈正相關(guān)(P＜0.01)。apoA－I與HDL各亞類均呈正相關(guān)(P＜0.01)。apoB100與preβ2－HDL、HDL2a和HDL2b均呈負相關(guān)(P＜0.05)。SBP與HDL3c和HDL3b呈正相關(guān)(P＜0.05)。以上結(jié)果分析表明，血糖、TG和HDL－C濃度都能影響血漿HDL亞類分布，并且血脂的影響比血糖更明顯，見表4。

討論

近年來的研究表明，在冠心病、糖尿病、高脂血癥及急性炎癥等病理狀態(tài)下，HDL亞類的結(jié)構(gòu)與功能都會發(fā)生改變，甚至表現(xiàn)出致動脈粥樣硬化的特性，稱為失功能性HDL［7－8］，代謝綜合征是血糖、血脂等多種代謝成份異常的病理狀態(tài)，與動脈粥樣硬化的發(fā)生密切相關(guān)。為了明確代謝綜合征患者血糖、血脂對HDL亞類組成及含量變化的規(guī)律，本研究對220例MS患者進行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，MS患者血漿中FPG、TG、TC、LDL－C、LDL－C/HDL－C、apoB100、apoB100/apoA－I、SBP和BMI有增加的趨勢，而HDLC、apoAI卻存在減少的趨勢，表明MS患者存在明顯的血脂紊亂，且與Berthold等［9］的研究結(jié)果一致。雙向電泳－免疫印跡［3］分析發(fā)現(xiàn)MS患者血漿大顆粒的HDL2a和HDL2b有降低的趨勢，而小顆粒的HDL3b有增加的趨勢，其它亞類亦有不同程度的改變，HDL亞類的這些變化與Tian等［10］的研究結(jié)果一致。為了進一步明確血糖、血脂紊亂與HDL亞類含量變化的關(guān)系，按照ATP－Ⅲ［1］文件所述，將MS患者分為FPG＜6.1 mmol/L與FPG≥6.1 mmol/L兩組，結(jié)果顯示FPG≥6.1 mmol/L組preβ1－HDL有增加趨勢，而HDL2b和HDL2a有減少趨勢，提示MS患者隨著血糖濃度的升高，血漿HDL亞類顆粒大小呈減少的趨勢。這可能是由于高血糖引起IR［11］，而IR是高血糖和血脂代謝紊亂共同的代謝基礎(chǔ)。脂蛋白酯酶(lipoprotein lipase，LPL)是一種胰島素依賴酶，其活性受胰島素的刺激，當胰島素敏感性下降時導(dǎo)致LPL的活性降低，TG的分解速度減慢，TG的濃度升高。同時血糖升高也能促進肝臟合成TG，導(dǎo)致TG的濃度升高，高濃度TG是影響HDL亞類分布的一個重要因素。

表4 MS患者HDL各亞類與血脂及其它參數(shù)的相關(guān)性分析Table 4.The correlation coefficients between HDL subclass and biochemical parameters in the MS patient

大量文獻報道HDL－C的濃度是影響HDL亞類分布的一個重要因素，在抗AS過程中起了重要的作用［12－13］。HDL一方面能夠促進膽固醇的逆轉(zhuǎn)運，減少外周組織膽固醇的沉積，抑制LDL的化學(xué)修飾，減少了泡沫細胞的形成;另一方面通過降低黏附分子和巨噬細胞趨化蛋白的活性，從而抑制慢性炎癥。而當機體遭遇慢性炎癥如CHD、糖尿病等應(yīng)激時，HDL－C結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，此時的HDL－C中apoA－I含量減少，結(jié)構(gòu)功能受損，從而影響膽固醇的逆轉(zhuǎn)錄，從而失去抗AS功能。本研究結(jié)果也顯示HDL－C＜1.04 mmol/L組preβ1－HDL有增加趨勢，而大顆粒的HDL2b卻呈減少趨勢。提示MS患者低濃度的HDLC與HDL亞類的異常分布有關(guān)，并可能降低了HDLC的抗AS功能。

在MS患者中，TG/HDL－C的比值比血糖水平更能預(yù)測動脈粥樣硬化與肥胖的發(fā)生發(fā)展［14］。因此，本研究進一步分析了MS患者TG和HDL－C含量變化對HDL亞類分布的影響結(jié)果提示，TG濃度升高與HDL－C濃度降低都能影響HDL亞類的分布。因為血漿TG含量升高時，膽固醇酯轉(zhuǎn)運蛋白的活性也增強，促進HDL2的膽固醇酯轉(zhuǎn)移至VLDL－C和LDL－C中，導(dǎo)致富含膽固醇酯且與肝LDL受體結(jié)合力效率較低的VLDL和LDL產(chǎn)物增加并大量流至周圍細胞，促使AS的發(fā)生發(fā)展［15］。同時VLDL和LDL中的TG轉(zhuǎn)運至HDL2，產(chǎn)生富含TG的HDL作為肝脂酶(hepatic lipase，HL)的基質(zhì)，水解形成可被肝攝取的游離膽固醇、膽固醇酯和不含脂質(zhì)的apoA－I，使得HDL3大量堆積，HDL2含量減少，并且促進新生preβ1－HDL的形成。另一方面，TG水平升高，卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(lecithin－cholesterol acyltransferase，LCAT)和LPL的活性降低，血漿LCAT活性降低會導(dǎo)致HDL成熟受阻，從而造成小顆粒的HDL水平升高［16］。血漿LPL活性的降低會促使富含TG的VLDL及CM分解代謝緩慢，從而造成其代謝產(chǎn)物apoAI及磷脂等減少，使得大顆粒的HDL2合成減少。而血漿HL活性的增加又可促使大顆粒的HDL2轉(zhuǎn)變?yōu)镠DL3，同時大顆粒的HDL2中的apoAI和磷脂從表面脫落形成小顆粒的preβ1－HDL［17］。綜上所述，血脂水平及參與HDL代謝的酶與蛋白的改變，會引起MS患者HDL亞類的分布異常，HDL抗AS功能也相應(yīng)地降低，并增加CHD的風險［18］。

在控制年齡、性別、BMI情況下，相關(guān)性分析表明TG、HDL－C與小顆粒的preβ1－HDL和大顆粒的HDL2b有明顯相關(guān)性，血糖與大顆粒的HDL2a和HDL2b也存在一定的相關(guān)性，表明MS患者血糖與血脂紊亂均與HDL顆粒的異常分布存在關(guān)聯(lián)，而且TG、HDL－C等血脂水平改變比血糖水平變化與HDL亞類分布異常的相關(guān)性更顯著。代謝綜合征是血糖、血脂、血壓等多因素異常的病理狀態(tài)，并且存在HDL成熟代謝障礙，HDL各亞類分布異常，至于各種指標之間是否存在特征性的關(guān)聯(lián)還需進一步增大臨床樣本分析。

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Relationship between HDL subclass distribution and plasma glucose and lipid levels in patients with metabolic syndrome

QIU Meng－xia，LONG Shi－yin，CHEN Zhi－jun，CHEN Hao，CHEN Wu－zhe，
ZHU Yan，MA Yan－ni，ZHANG Cai－ping，TIAN Ying

(Department of Biotechnology，University of South China，Hengyang 421001，China.E-mail:uscty@163.com)

AIM:To investigate high－density lipoprotein(HDL)subclass distribution and to analyze the relationship between HDL subclasses with plasma glucose and lipids in metabolic syndrome(MS).METHODS:Apolipoprotein A－I(apoA－I)contents of plasma HDL subclasses were determined by two－dimensional gel electrophoresis associated with immunodetection.The concentrations of lipids and apolipoproteins in the plasma were measured by an automated biochemical analyzer.RESULTS:Compared with the controls，the levels of fasting plasma glucose(FPG)，total cholesterol (TC)，triglyceride(TG)，low－density lipoprotein cholesterol(LDL－C)，LDL－C/high－density lipoprotein cholesterol (HDL－C)，apolipoprotein B100(apoB100)，apoB100/apoA－I，systolic blood pressure(SBP)，body mass index(BMI)and HDL3bwere increased in the MS patients(P＜0.05).Meanwhile，HDL－C，apoA－I and preβ2－HDL，HDL2aand HDL2bwere decreased in the MS patients(P＜0.01).With the increase in the plasma glucose level，the contents of HDL2aand HDL2bwere decreased in the MS patients(P＜0.05)，while preβ1－HDL was increased(P＜0.05).With the decrease in the HDL－C level，the content of HDL2bwas decreased in the MS patients(P＜0.01)，while preβ1－HDL was increased (P＜0.01).With the increase in the TG level and the decrease in the HDL－C level，the content of HDL2bhad a decreasing trend and the content of small－particle preβ1－HDL had an increasing trend，indicating that HDL maturation metabolismwas disrupted.The correlation analysis showed that FPG was negatively correlated with the levels of HDL2aand HDL2b，HDL－C was negatively correlated with the level of preβ1－HDL and positively correlated with the level of HDL2b，and TG was positively correlated with the levels of preβ1－HDL and HDL3b.CONCLUSION:With the increases in the plasma glucose and TG，and the decrease in HDL－C in the MS patients，HDL particles have minifying tendency，and the maturation metabolism of HDL particles is disrupted.

Plasma glucose;Triglyceride;High－density lipoprotein cholesterol;High－density lipoprotein subclasses;Metabolic syndrome

R363

A

10.3969/j.issn.1000－4718.2015.02.023

1000－4718(2015)02－319－06

2014－10－08

2014－12－03

湖南省科技廳項目(No.2013SK3120);湖南省高層次衛(wèi)生人才“225”工程項目基金;湖南省教育廳項目(No.12C1246);衡陽市科技局項目(No.2013KJ05);南華大學(xué)研究生科研創(chuàng)新項目(No.2013XCX20);南華大學(xué)十二五科技創(chuàng)新

團隊基金;南華大學(xué)留學(xué)歸國人員啟動基金資助項目。

△通訊作者Tel:0734－8282847;E－mail:uscty@163.com