高密度脂蛋白亞組分與動(dòng)脈硬化性心血管病的關(guān)系及分離檢測(cè)方法的研究進(jìn)展

李俁靜 廖苑君 梁巖 饒紹奇

摘要：高密度脂蛋白水平升高是動(dòng)脈硬化性心血管病的預(yù)防因子之一。流行病學(xué)研究表明，HDL的濃度與動(dòng)脈硬化性心血管病患病風(fēng)險(xiǎn)之間存在獨(dú)立的負(fù)相關(guān)關(guān)系。但有在研究中發(fā)現(xiàn)HDLs是一類(lèi)結(jié)構(gòu)和功能上異質(zhì)的顆粒。一項(xiàng)隨訪(fǎng)研究表明，小顆粒HDL有促進(jìn)粥樣斑塊形成的風(fēng)險(xiǎn)，大顆粒HDL可防止粥樣斑塊形成。因此，臨床上單純測(cè)量HDL-c并不能完全作為CHD的危險(xiǎn)因素的參考指標(biāo)，于是，測(cè)量特定的HDL亞組分可能更有助于評(píng)估心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)。近年關(guān)于高密度脂蛋白亞組分的分離及檢測(cè)正在不斷改進(jìn)更新，本文就高密度脂蛋白亞組分與心血管疾病的關(guān)系及最新分離檢測(cè)方法等予以綜述。

關(guān)鍵詞：高密度脂蛋白;亞組分;動(dòng)脈硬化性心血管疾病;研究進(jìn)展

中圖分類(lèi)號(hào)：R541.4

Abstract： Increasing High-density lipoprotein （HDL） cholesterol levels are one of the major prevention factors for atherosclerotic cardiovascular disease （ASCVD）. Epidemiological studies have shown HDL-C levelis strongly and inversely correlated with the risk of atherosclerotic cardiovascular disease （ASCVD）. Although a large number of researches have found that HDLs are a class of structurally and functionally heterogeneous particles.A follow-up shows，small particles of HDL can promote atheromatous plaque formation ，while large particles can prevent it. Therefore，simply measurement of HDL-C can hardly be the risk factor of CHD. The possibility to measure the levels of specific HDL subfractions in patients might help to better define their cardiovascular risk. The measurements of High-density lipoprotein is update continuously in recent year.The purpose of this paper is to discuss the advances in the association between HDL subfractions and atherosclerotic cardiovascular disease and detection research of plasma HDL subunits.

Key words： High-density lipoprotein， subfractions， atherosclerotic cardiovascular disease， research progress

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，HDL的水平與動(dòng)脈硬化性心血管病患病風(fēng)險(xiǎn)具有明確相關(guān)性，專(zhuān)家認(rèn)為，HDL水平升高能大大降低CHD的患病風(fēng)險(xiǎn)[1， 2]。根據(jù)相關(guān)研究顯示[3]，94%的CHD可由以下九個(gè)高危因素引起：高血壓、糖尿病、血脂異常、吸煙、肥胖、飲酒、缺乏鍛煉、較少的蔬果攝入量、不良情緒因素。自上個(gè)世紀(jì)八十年代，高密度脂蛋白（HDL）越來(lái)越受到人們的關(guān)注，在動(dòng)物模型上施加干預(yù)措施也發(fā)現(xiàn)其對(duì)心血管疾病能產(chǎn)生積極影響。研究發(fā)現(xiàn)，HDL主要在膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮重要作用外，除此之外還可能參與炎癥、氧化、抗細(xì)胞凋亡、血管生成等過(guò)程[4-6]。但是，大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，HDL-C的水平僅表示血漿中HDL-C的含量，不能反映HDL抗AS的能力[7]。研究已明確指出，HDLs是一類(lèi)結(jié)構(gòu)和功能上異質(zhì)的顆粒[8]。根據(jù)最新技術(shù)，用不同的分離檢測(cè)方法，目前可分離出10個(gè)HDL亞種。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于HDL 亞組分在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病中的具體作用尚有爭(zhēng)議，臨床研究表明，小顆粒HDL有促進(jìn)粥樣斑塊形成的風(fēng)險(xiǎn)，大顆粒HDL可防止粥樣斑塊形成[9]。因此，臨床上單純測(cè)量 HDL 并不能完全作為CHD的危險(xiǎn)因素指標(biāo)。于是，檢測(cè)高密度脂蛋白某些亞組分從而進(jìn)一步預(yù)測(cè)CHD的發(fā)生就成為近年大家關(guān)注的熱點(diǎn)。本文就高密度脂蛋白亞組分與心血管疾病的關(guān)系及最新分離檢測(cè)方法等予以綜述。

1. HDL亞組分的分離檢測(cè)方法及類(lèi)型

專(zhuān)家一致認(rèn)為，高密度脂蛋白為動(dòng)脈硬化性心血管病的防御因素，大量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，HDLs為結(jié)構(gòu)和功能上都具有明顯異質(zhì)性的顆粒，HDL發(fā)揮的作用可能與其組成成分有關(guān)的觀(guān)點(diǎn)也得到很多專(zhuān)家的認(rèn)可，因不同的檢測(cè)HDL亞組分的方法得到的HDL顆粒不同，自上個(gè)世紀(jì)五十年代以來(lái)，科學(xué)家就通過(guò)不斷改進(jìn)HDL亞組分的檢測(cè)方法開(kāi)展關(guān)于HDL各亞組分的相關(guān)性研究，就目前而言，不一樣的測(cè)量方法所得的HDL如下表所示[10]。

密度梯度超速離心（UC）是分離血漿中大顆粒的HDL2和小顆粒的HDL3的第一種廣泛使用的分離技術(shù)[11]。超速離心法進(jìn)行分離檢測(cè)，該技術(shù)是根據(jù)高密度脂蛋白密度差異分離出各亞組分，該法得到的顆粒純度高，因此準(zhǔn)確度高，但耗時(shí)較長(zhǎng)且費(fèi)用高，并且需要嚴(yán)格掌握實(shí)驗(yàn)操作。后期經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的差速離心法縮短了之前繁瑣的步驟和分離時(shí)間，因此所得的結(jié)果也沒(méi)有一般超速離心法精確。直到上世紀(jì)九十年代垂直自動(dòng)超速離心（VAP）的出現(xiàn)，大大減少耗時(shí)，耗時(shí)約一小時(shí)即可分離出相應(yīng)的HDL顆粒，但該技術(shù)所得結(jié)果會(huì)隨實(shí)驗(yàn)改變而改變，缺乏一致性[12]。在1988年，Castro等首次應(yīng)用一種新改進(jìn)技術(shù)將HDL分為不同大小的亞組分，即二維瓊脂糖/聚丙烯酰胺凝膠電泳（2D-PAGE）[13]。幾年后學(xué)者也通過(guò)核磁共振（NMR）分離的脂蛋白顆粒進(jìn)行首次分析[14]。近年有研究就各種分離檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，與VAP，2D-PAGE，前β1-ELISA相比，尤其當(dāng)檢測(cè)對(duì)象HDL-C較低時(shí)，NMR分析得到大顆粒HDL濃度逐漸降低，對(duì)于這種大顆粒HDL測(cè)量之間的誤差，導(dǎo)致NMR得到的結(jié)果與另外三者不具有可比性。另外，當(dāng)測(cè)量中顆粒HDL和小顆粒HDL亞組分時(shí)，2D-PAGE和NMR也有較大的差異。因此，這些數(shù)據(jù)不可比[15]。

2. 高密度脂蛋白亞組分與動(dòng)脈粥樣硬化性心血管病高危因素的相關(guān)研究進(jìn)展

2.1高密度脂蛋白亞組分與高血壓的關(guān)系

既往研究推測(cè)LDL-C亞組分的改變可能與高血壓促進(jìn)血管粥樣硬化的機(jī)制有關(guān)[16]，后來(lái)更多研究顯示HDL-C的結(jié)構(gòu)和功能比LDL-C更具異質(zhì)性。Paynter等[17]在隨訪(fǎng)中發(fā)現(xiàn)大顆粒的HDL亞組分與較低的高血壓風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)，而小顆粒的HDL亞組分與較高的高血壓風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。Yan等[18]在953例未接受降脂藥物治療的患者中進(jìn)一步驗(yàn)證了這一觀(guān)點(diǎn)，高血壓患者的HDL大亞組顯著降低，而HDL小亞組顯著升高，并且不受抗高血壓藥物的影響。同時(shí)發(fā)現(xiàn)高血壓患者在血壓控制良好的情況下，小顆粒HDL含量也較低（P<0.05）。

2.2高密度脂蛋白亞組分與糖尿病的關(guān)系

以往大量研究顯示糖尿病患者血清HDL水平正常或降低，這與糖尿病并發(fā)冠心病的風(fēng)險(xiǎn)性，以及HDL與CAD發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)性均一致。一項(xiàng)研究使用微流芯片技術(shù)[19]測(cè)定空腹血清 HDL、HDL2b、HDL2b/HDL比率，最終發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者具有更低的HDL2b，而對(duì)應(yīng)地10年CHD 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)顯著升高。有學(xué)者通過(guò)隨訪(fǎng)研究發(fā)現(xiàn)了糖尿病患者的pre-β-HDL濃度要高于非糖尿病的受試者[20]。Yu 等[21]分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)HDL2-C和HDL3-C兩者均能較HDL-C更好地預(yù)測(cè)糖尿病患者發(fā)生冠心病的風(fēng)險(xiǎn)，且HDL3-C具有更顯著的差異性。另一項(xiàng)研究也表明了有糖尿病的冠心病患者與沒(méi)有糖尿病的冠心病患者的比較有較高的HDL3和較低的HDL2[22， 23]。這進(jìn)一步說(shuō)明了這類(lèi)小顆粒的HDL3可能對(duì)CAD的發(fā)生為相對(duì)不利的顆粒，而大顆粒的HDL2則更為有益。

2.3高密度脂蛋白亞組分與吸煙的關(guān)系

吸煙已確立為的動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的危險(xiǎn)因素之一，相關(guān)研究表明吸煙與HDL水平呈負(fù)相關(guān)。近期幾項(xiàng)研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，吸煙可以降低HDL2的分?jǐn)?shù)[24]。Zhao[25]等通過(guò)檢測(cè)收集到的吸煙者和不吸煙者的HDL亞組分發(fā)現(xiàn)，吸煙組大/中顆粒HDL- c濃度顯著降低（P < 0.001），而小顆粒HDL-c和中LDL- c濃度顯著升高，而戒煙可以在一定程度上逆轉(zhuǎn)這些變化。

2.4高密度脂蛋白亞組分與肥胖的關(guān)系

很早以前，有學(xué)者在報(bào)道中表明HDL2較HDL、HDL3與CAD更具負(fù)相關(guān)性，在伴有高甘油三酯血癥時(shí)，HDL2的降低更為顯著，因此認(rèn)為HDL2可作為CAD發(fā)病和冠狀動(dòng)脈狹窄程度的重要預(yù)報(bào)因子。血清淀粉樣蛋白A（SAA）作為一種炎癥分子，與HDL結(jié)合使其功能失調(diào)。一項(xiàng)利用SAA為生物標(biāo)志物的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)[26]，隨著B(niǎo)MI升高，HDL2和HDL3的SAA均升高，但與超重及正常體重者相比，肥胖者HDL2的SAA升高更為明顯，與正常體重者相比，超重和肥胖者HDL3的SAA顯著更高。因此是否可以推測(cè)BMI越高，HDL2和HDL3會(huì)一定程度降低，從而加快CAD的發(fā)生。Susana[27]等通過(guò)研究也發(fā)現(xiàn)減肥可使HDL升高，其中大顆粒HDL和中顆粒HDL亞組分增加，小顆粒HDL亞組分減少。

2.5高密度脂蛋白亞組分與性別、年齡的關(guān)系

大量研究指出，男性與女性發(fā)生冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的過(guò)程存在差異，在20世紀(jì)八十年代，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)育齡期的女性HDL2水平較男性高，于是有了推斷這可能與雌激素相關(guān)。上世紀(jì)90年代，Drexel等[28]在報(bào)告中指出在男性觀(guān)察者中，冠心病病變范圍越廣，病變程度越高的患者檢測(cè)的HDL2的水平也越低，由此認(rèn)為CAD主要通過(guò)改變HDL2而影響HDL水平。近期國(guó)外一個(gè)研究發(fā)現(xiàn)，與絕經(jīng)前女性相比，絕經(jīng)后女性HDL2較低（p<0.001），而HDL3則無(wú)差異（p=0.8）。有報(bào)道指出，絕經(jīng)的女性，由于HDL2的逆轉(zhuǎn)運(yùn)功能在一定程度上減弱，而對(duì)應(yīng)地膽固醇濃度升高，因此可能加快CAD的發(fā)生[29]，后來(lái)，Steven等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)與絕經(jīng)前或絕經(jīng)后女性相比，男性具有更強(qiáng)的動(dòng)脈粥樣硬化特征，其HDL2和HDL3均較低（p<0.001）[30]。

3. 小結(jié)與展望

HDL亞組分與動(dòng)脈硬化性心血管疾病危險(xiǎn)因素之間的相關(guān)性的結(jié)果是復(fù)雜的。盡管很多研究顯示血清HDL濃度和CAD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，但大量證據(jù)表明HDL的抗動(dòng)脈粥樣硬化作用并不是簡(jiǎn)單地由血清HDL濃度決定的，單純測(cè)量HDL并不能完全作為CHD的危險(xiǎn)因素的參考指標(biāo)，因此，近年關(guān)于HDL亞組分的檢測(cè)方法及其與CAD相關(guān)危險(xiǎn)因素的關(guān)系已成為研究的熱點(diǎn)。盡管目前檢測(cè)HDL亞組分的方法越來(lái)越先進(jìn)，但應(yīng)用不同的分離檢測(cè)技術(shù)測(cè)定高密度脂蛋白亞組分還欠缺統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因此對(duì)于科學(xué)研究結(jié)論存在一定程度上的差異，這可能造成了HDL亞組分相關(guān)研究的不足。而且，因?yàn)閮r(jià)格高昂、檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng)、欠缺統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、臨床實(shí)用性低等原因也限制了其在臨床上的普及。就目前而言，微流控芯片檢測(cè)HDL亞組分的方法由于其耗時(shí)較短，價(jià)格尚可被患者接受，有可能作為臨床檢測(cè)的新技術(shù)被推廣。目前對(duì)動(dòng)脈硬化性心血管病患者的HDL亞組分的研究顯著豐富了既往關(guān)于HDL與CHD之間關(guān)系。國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)可的是小顆粒HDL有促進(jìn)粥樣斑塊形成的風(fēng)險(xiǎn)，大顆粒HDL可防止粥樣斑塊形成，最后，就現(xiàn)階段而言，關(guān)于HDL亞組分與CAD的發(fā)生的具體機(jī)制仍未有一致的說(shuō)法，也尚缺乏相關(guān)性的前瞻性研究進(jìn)一步說(shuō)明HDL亞組分在藥物干預(yù)下的水平變化，隨著HDL亞組分相關(guān)研究的開(kāi)展，希望可以獲得更多可靠的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以便更進(jìn)一步了解各亞組分與CAD的關(guān)系及作用機(jī)制，為臨床治療CAD提供更多幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]. Kaur， J.， A comprehensive review on metabolic syndrome. Cardiol Res Pract， 2014. 2014： p. 943162.

[2]. Mahdy， A.K.， et al.， Cardiovascular disease risk reduction by raising HDL cholesterol--current therapies and future opportunities. Br J Pharmacol， 2012. 167（6）： p. 1177-94.

[3].陳偉偉等， 《中國(guó)心血管病報(bào)告2016》概要. 中國(guó)循環(huán)雜志， 2017. 32（06）： 第521-530頁(yè).

[4]. Kosmas， C.E.， et al.， High-density lipoprotein （HDL） functionality and its relevance to atherosclerotic cardiovascular disease. Drugs Context， 2018. 7： p. 212525.

[5]. Kontush， A. and M.J. Chapman， Antiatherogenic small， dense HDL--guardian angel of the arterial wall？ Nat Clin Pract Cardiovasc Med， 2006. 3（3）： p. 144-53.

[6]. Ashby， D.T.， et al.， Factors influencing the ability of HDL to inhibit expression of vascular cell adhesion molecule-1 in endothelial cells. Arterioscler Thromb Vasc Biol， 1998. 18（9）： p. 1450-5.

[7]. Ronsein， G.E. and T. Vaisar， Inflammation， remodeling， and other factors affecting HDL cholesterol efflux. Curr Opin Lipidol， 2017. 28（1）： p. 52-59.

[8]. Camont， L.， M.J. Chapman and A. Kontush， Biological activities of HDL subpopulations and their relevance to cardiovascular disease. Trends Mol Med， 2011. 17（10）： p. 594-603.

[9]. Otvos， J.D.， et al.， Low-density lipoprotein and high-density lipoprotein particle subclasses predict ?coronary events and are favorably changed by gemfibrozil therapy in the Veterans ?Affairs High-Density Lipoprotein Intervention Trial. Circulation， 2006. 113（12）： p. 1556-63.

[10]. Rizzo， M.， et al.， Subfractions and subpopulations of HDL： an update. Curr Med Chem， 2014. 21（25）： p. 2881-91.

[11]. Gofman， J.W.， W. Young and R. Tandy， Ischemic heart disease， atherosclerosis， and longevity. Circulation， 1966. 34（4）： p. 679-97.

[12]. Kulkarni， K.R.， et al.， Quantification of HDL2 and HDL3 cholesterol by the Vertical Auto Profile-II （VAP-II） methodology. J Lipid Res， 1997. 38（11）： p. 2353-64.

[13]. Castro， G.R. and C.J. Fielding， Early incorporation of cell-derived cholesterol into pre-beta-migrating high-density lipoprotein. Biochemistry， 1988. 27（1）： p. 25-9.

[14]. Otvos， J.D.， E.J. Jeyarajah and D.W. Bennett， Quantification of plasma lipoproteins by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy. Clin Chem， 1991. 37（3）： p. 377-86.

[15]. Matera， R.， et al.， HDL Particle Measurement： Comparison of 5 Methods. Clin Chem， 2018. 64（3）： p. 492-500.

[16]. Takiwaki， M.， et al.， Increased levels of small dense low-density lipoprotein cholesterol associated with hemorheological abnormalities in untreated， early-stage essential hypertensives. Hypertens Res， 2014. 37（11）： p. 1008-13.

[17]. Paynter， N.P.， et al.， Lipoprotein subclass abnormalities and incident hypertension in initially healthy women. Clin Chem， 2011. 57（8）： p. 1178-87.

[18]. Zhang， Y.， et al.， Distribution of High-Density Lipoprotein Subfractions and Hypertensive Status： A ?Cross-Sectional Study. Medicine （Baltimore）， 2015. 94（43）： p. e1912.

[19].馬亞紅等， 2型糖尿病HDL2b的變化特點(diǎn)及對(duì)預(yù)測(cè)冠心病風(fēng)險(xiǎn)的意義. 首都醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011. 32（05）： 第609-613頁(yè).

[20]. Hirayama， S.， et al.， Pre beta1-HDL concentration is a predictor of carotid atherosclerosis in type 2 diabetic patients. Diabetes Care， 2007. 30（5）： p. 1289-91.

[21]. Yu， S.， et al.， High density lipoprotein subfractions and the risk of coronary heart disease： 9-years follow-up in the Caerphilly Study. Atherosclerosis， 2003. 166（2）： p. 331-8.

[22]. Tian， L.， et al.， High-density lipoprotein subclass and particle size in coronary heart disease patients with or without diabetes. Lipids Health Dis， 2012. 11： p. 54.

[23]. Tian， L.T.， et al.， Liver abscesses in adult patients with and without diabetes mellitus： an analysis of the clinical characteristics， features of the causative pathogens， outcomes and predictors of fatality： a report based on a large population， retrospective study in China. Clin Microbiol Infect， 2012. 18（9）： p. E314-30.

[24]. Moffatt， R.J.， et al.， Acute exposure to environmental tobacco smoke reduces HDL-C and HDL2-C. Prev Med， 2004. 38（5）： p. 637-41.

[25]. Zhao， X.， et al.， Impact of Smoking Status on Lipoprotein Subfractions： Data from an Untreated Chinese Cohort. Biomed Environ Sci， 2017. 30（4）： p. 235-243.

[26]. McEneny， J.， et al.， High-density lipoprotein subfractions display proatherogenic properties in overweight and obese children. Pediatr Res， 2013. 74（3）： p. 279-83.

[27]. Coimbra， S.， et al.， Weight loss achieved by bariatric surgery modifies high-density lipoprotein subfractions and low-density lipoprotein oxidation towards atheroprotection. Clin Biochem， 2019. 63： p. 46-53.

[28]. Drexel， H.， et al.， Relation of the level of high-density lipoprotein subfractions to the presence and extent of coronary artery disease. Am J Cardiol， 1992. 70（4）： p. 436-40.

[29]. Williams， P.T. and D.E. Feldman， Prospective study of coronary heart disease vs. HDL2， HDL3， and other lipoproteins in Gofman's Livermore Cohort. Atherosclerosis， 2011. 214（1）： p. 196-202.

[30]. Anagnostis， P.， et al.， Effects of menopause， gender and age on lipids and high-density lipoprotein cholesterol subfractions. Maturitas， 2015. 81（1）： p. 62-8.