顧詠琪, 卞濤, 吳艷
高密度脂蛋白在肺部疾病中的研究進(jìn)展*
顧詠琪1, 卞濤2△, 吳艷2
(1南京醫(yī)科大學(xué)附屬無(wú)錫臨床醫(yī)學(xué)院,江蘇 無(wú)錫 214000;2南京醫(yī)科大學(xué)附屬無(wú)錫人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,江蘇 無(wú)錫 214023)
高密度脂蛋白;生理功能;肺部疾病
高密度脂蛋白(high-density lipoprotein, HDL)是血清中一種功能復(fù)雜的脂蛋白,最初被證明可轉(zhuǎn)運(yùn)外周膽固醇至肝臟進(jìn)行代謝。既往關(guān)于HDL的研究主要圍繞其在動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的預(yù)防和治療方面開(kāi)展[1],隨著研究的不斷深入,HDL被證明在調(diào)節(jié)肺部穩(wěn)態(tài)、維持肺部健康和抑制肺部疾病進(jìn)展中也發(fā)揮重要作用[2]。大量基礎(chǔ)研究顯示,HDL具有抑制炎癥細(xì)胞誘導(dǎo)因子的表達(dá)、阻止氧化低密度脂蛋白的生成、避免不同刺激導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的作用,以及免疫調(diào)節(jié)和抗癌作用,故HDL可以阻止部分肺部疾病的發(fā)生、進(jìn)展。但是目前還沒(méi)有明確HDL是否可作為肺部疾病的生物標(biāo)志物,其作為治療靶點(diǎn)對(duì)肺部疾病的防治作用仍不清楚。本文綜述了HDL的生理功能及其在肺部疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用,為HDL作為肺部疾病生物標(biāo)志物以及其治療靶點(diǎn)的研究提供參考。
肺部含有豐富的脂質(zhì)成分,HDL可維持肺部脂質(zhì)穩(wěn)態(tài),同時(shí)其所具有的抗炎、抗氧化、抗細(xì)胞凋亡等生理功能以及免疫調(diào)節(jié)功能和抗癌作用都參與維持肺部健康。
1.1HDL反向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇機(jī)制在肺部的研究進(jìn)展HDL能夠反向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇(reverse cholesterol transport, RCT),即將外周組織中多余的膽固醇運(yùn)送到肝臟進(jìn)行代謝。膽固醇在ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運(yùn)體A1(ATP binding cassette A1, ABCA1)的介導(dǎo)下轉(zhuǎn)運(yùn)至載脂蛋白A-I(apoli poprotein A-I,ApoA-I),兩者在質(zhì)膜處結(jié)合產(chǎn)生新生的顆粒HDL[3],也稱為前β-HDL。肝外組織細(xì)胞中多余的膽固醇通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入新生的前β-HDL,在輔助因子ApoA-I的協(xié)同下,卵磷脂膽固醇?;D(zhuǎn)移酶(phosphatidylcholine-sterol, LCAT)催化卵磷脂和膽固醇生成膽固醇酯,轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入HDL的核心,前β-HDL轉(zhuǎn)變成成熟球形顆粒樣HDL被運(yùn)送到肝臟,而后在肝臟與B族1型清道夫受體結(jié)合,被轉(zhuǎn)化為膽汁酸[4]。HDL通過(guò)RCT調(diào)節(jié)肺部疾病中的脂質(zhì)代謝,維持肺部脂質(zhì)穩(wěn)態(tài),同時(shí)細(xì)胞內(nèi)膽固醇的減少會(huì)抑制巨噬細(xì)胞炎癥激活系統(tǒng)[5]。
1.2HDL抗炎作用機(jī)制在肺部的研究進(jìn)展HDL具有多種抗炎作用。HDL在巨噬細(xì)胞中通過(guò)激活轉(zhuǎn)錄激活因子3(activating transcription factors 3, ATF3)發(fā)揮抗炎作用。ATF3在被HDL激活后不僅可直接靶向關(guān)鍵促炎因子,還可通過(guò)其在Toll樣受體4(Toll-like receptor 4, TLR4)促進(jìn)促炎細(xì)胞因子生成過(guò)程中發(fā)揮的負(fù)反饋?zhàn)饔?,限制促炎?xì)胞因子的過(guò)度生成[6]。此外,ApoA-I的羧基末端結(jié)構(gòu)域可與脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)結(jié)合并中和LPS毒性。目前也有研究證明,HDL的重構(gòu)蛋白之一磷脂轉(zhuǎn)移蛋白(phospholipid transfer protein, PLTP)在骨髓源性巨噬細(xì)胞中抑制LPS激活的NF-κB炎癥信號(hào)通路的作用,同時(shí)也可直接結(jié)合LPS,發(fā)揮抗炎作用[7]。研究表明,巨噬細(xì)胞中HDL表達(dá)增高可抑制重癥炎癥性疾病趨化劑和促炎因子血清淀粉樣蛋白A(serum amyloid A, SAA)的活性,減少SAA誘導(dǎo)的一些TLR4依賴的細(xì)胞因子(如IL-6)和趨化因子(如MCP-1和RANTES)的釋放。另外,HDL通過(guò)降低分泌型磷脂酶A2(secreted phospholipase A2, sPLA2)的表達(dá)抑制高遷移率族蛋白B1的釋放以及減少NO的分泌發(fā)揮抗炎作用[8]。不僅如此,HDL還通過(guò)抑制黏附因子的表達(dá)從而起到抗炎作用,在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中,重組的HDL通過(guò)抑制核因子NF-κB活性和AP-1轉(zhuǎn)錄因子的易位和轉(zhuǎn)錄使腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)的轉(zhuǎn)錄水平下調(diào),并且抑制-等基因的表達(dá)[9]。研究證明,人血漿HDL可降低大鼠體內(nèi)的TNF-α,有緩解患有內(nèi)毒素血癥大鼠血壓下降情況以及延長(zhǎng)其生存時(shí)間的治療作用[10]。HDL重要組成成分ApoA-I以及AIBP、ABCA1等主要結(jié)構(gòu)成分也同樣具有獨(dú)立的抗炎作用。例如,在缺陷小鼠模型中T細(xì)胞的異常激活和衰老,說(shuō)明ABCA1/ABCG1在維持小鼠體內(nèi)T細(xì)胞的正常壽命和功能中發(fā)揮作用[11]。HDL在肺部疾病中具有抗炎作用,能夠抑制肺部疾病中發(fā)生的炎癥性病變,阻止肺部疾病中炎癥擴(kuò)展,改善因炎癥造成的肺部及人體其他部位的損傷。
1.3HDL抗氧化作用機(jī)制在肺部的研究進(jìn)展HDL具有抗氧化作用,能夠減少活性氧簇(reactive oxygen species, ROS)的產(chǎn)生。在內(nèi)皮細(xì)胞中,HDL通過(guò)ABCG1介導(dǎo)的膽固醇外排機(jī)制減少代謝自氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein, ox-LDL)的7-酮膽固醇來(lái)源的ROS產(chǎn)生。另外,HDL可滅活中性粒細(xì)胞NADPH氧化酶減少ROS的產(chǎn)生[3, 12]。體積小、致密、富含蛋白質(zhì)的HDL3可保護(hù)LDL免受動(dòng)脈內(nèi)膜ROS的氧化損傷,從而抑制脂質(zhì)氫過(guò)氧化物的生成[13]。HDL中其他小分子脂質(zhì)蛋白也具有抗氧化作用,例如ApoA-II可取代對(duì)氧磷酶1(paraoxonase 1, PON1),以HDL為載體,結(jié)合ApoA-I水解脂質(zhì)過(guò)氧化物發(fā)揮抗氧化作用。有研究表明,血清中HDL濃度降低,抑制PON1活性導(dǎo)致抗氧化作用減弱,會(huì)引起小氣道病變[14]。而LCAT也具有水解氧化磷脂的功能。因此HDL具有在肺部疾病進(jìn)展中發(fā)揮抗氧化功能的潛力,有效減輕肺部的氧化應(yīng)激損傷。
1.4HDL抗細(xì)胞凋亡作用機(jī)制在肺部的研究進(jìn)展HDL可抑制由氧化或生長(zhǎng)因子缺失等不同細(xì)胞死亡刺激誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。ApoA-M與抵御凋亡刺激、保護(hù)細(xì)胞的信號(hào)因子鞘氨醇1-磷酸(sphingosine-1-phosphate, S1P)結(jié)合,使S1P以HDL為轉(zhuǎn)運(yùn)載體在血漿中運(yùn)轉(zhuǎn)[15]。血漿中的HDL-縮醛磷脂也能夠直接產(chǎn)生抗內(nèi)皮細(xì)胞凋亡作用[16]。HDL的抗細(xì)胞凋亡作用能夠幫助維持肺部環(huán)境穩(wěn)定,保護(hù)血管內(nèi)皮完整性,阻止部分肺部疾病的進(jìn)一步進(jìn)展。
1.5HDL免疫調(diào)節(jié)和抗癌作用在肺部的研究進(jìn)展HDL參與慢性疾病和炎癥的先天和適應(yīng)性免疫途徑。HDL亞種包含具有免疫調(diào)節(jié)功能的載脂蛋白,脂蛋白與免疫細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞相互作用,是先天和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵角色[17]。HDL被證明可通過(guò)降低癌細(xì)胞膽固醇含量抑制癌細(xì)胞的快速生長(zhǎng),同時(shí)修復(fù)因癌細(xì)胞代謝引起的脂質(zhì)紊亂,整體重組膽固醇穩(wěn)態(tài)。此外,HDL還可降低癌細(xì)胞和腫瘤微環(huán)境(tumor micro-environment, TME)中的氧化應(yīng)激和促炎分子水平[18]。通過(guò)分析HDL對(duì)TME浸潤(rùn)免疫細(xì)胞的影響,以及其與腫瘤組織的血管生成之間的關(guān)系,證明適度增加體內(nèi)HDL的水平是一項(xiàng)有前景的癌癥治療策略[19]。免疫調(diào)節(jié)作用和抗癌功能作為近來(lái)研究證明的關(guān)于HDL的新功能,也在可肺部起到維持肺部正常生理功能,阻止肺部疾病發(fā)生、進(jìn)展的作用。
肺部富含脂質(zhì)且組織疏松易感染,研究表明,HDL在肺部疾病的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用,包括急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)、哮喘、慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease, COPD)、肺癌、肺動(dòng)脈高壓(pulmonary hypertension, PAH)、特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)及部分肺炎均有其參與。
2.1HDL在ARDS中的研究進(jìn)展ARDS因各種不同病因而引起急性彌漫性肺損傷,并可能發(fā)展為急性呼吸衰竭,以肺水腫、肺內(nèi)出血和嚴(yán)重的氣體交換受損為特征[20]。ARDS的主要發(fā)病機(jī)制之一為先天免疫細(xì)胞介導(dǎo)的肺泡內(nèi)皮細(xì)胞和上皮屏障損傷。HDL能夠通過(guò)調(diào)節(jié)黏附分子和促炎酶的表達(dá)減輕ARDS中的炎癥反應(yīng),抑制肺泡內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡,維持血管內(nèi)皮的完整性和通透性,同時(shí)改善因血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷致血管通透性增強(qiáng)引起的繼發(fā)炎癥效應(yīng),從而延緩ARDS 的疾病進(jìn)程,降低ARDS的死亡率[21]。研究表明,在人真皮微血管內(nèi)皮細(xì)胞(human dermal microvascular endothelial cells, HDMECs)中,HDL可直接抑制由TNF-α誘導(dǎo)的血管細(xì)胞黏附分子1、細(xì)胞間黏附分子1和E-選擇素表達(dá),保護(hù)血管內(nèi)皮的完整性[22]。ox-LDL能夠調(diào)節(jié)多形核中性粒細(xì)胞(polymorphonuclear, PMN)的呼吸爆發(fā)活性,具有顯著的促炎能力[12]。PMN通過(guò)分泌配體miR-30d-5p與巨噬細(xì)胞相互作用,激活巨噬細(xì)胞中NF-κB信號(hào)通路誘導(dǎo)其發(fā)生M1極化產(chǎn)生促炎作用,并啟動(dòng)巨噬細(xì)胞焦亡,從而促進(jìn)膿毒癥引起的ARDS的發(fā)生[23]。 HDL不僅能夠在內(nèi)皮細(xì)胞中抑制ox-LDL引起的氧化作用而減輕炎癥反應(yīng),也有研究證明,HDL還具有顯著降低PMN數(shù)量的作用[21]。此外,在ARDS疾病進(jìn)程中HDL可通過(guò)抑制LPS毒性以及溶血磷脂酸激活炎癥通路的能力減輕炎癥反應(yīng)。總之,血漿中HDL濃度升高能夠減輕ARDS中的炎癥反應(yīng),延緩病情進(jìn)展,防止病情惡化。
2.2HDL在哮喘中的研究進(jìn)展哮喘是一種以慢性氣道炎癥和氣道高反應(yīng)性為特征的異質(zhì)性疾病,主要通過(guò)活化的輔助型T細(xì)胞2(T helper 2 cells, Th2)介導(dǎo)多種炎癥細(xì)胞共同作用形成復(fù)雜的炎癥網(wǎng)絡(luò),最終導(dǎo)致氣道慢性炎癥。同時(shí),氣道對(duì)各種刺激因子表現(xiàn)出高度敏感性反應(yīng)[24]。ApoA-I被證明可在因卵清蛋白(ovalbuin, OVA)而引起的哮喘中抑制促炎因子(IL-17A和TNF-α)、CXCL5趨化因子、血管黏附分子及粒細(xì)胞刺激集落因子的表達(dá)[25]。也有論著說(shuō)明,在過(guò)敏性疾病如過(guò)敏性哮喘中,存在血清HDL濃度明顯下降的現(xiàn)象,后證明HDL通可過(guò)其抑制免疫細(xì)胞效應(yīng)作用可減輕過(guò)敏性疾病的進(jìn)展[26]?;诖?,得出結(jié)論,HDL在哮喘的疾病進(jìn)展中可發(fā)揮抑制作用,阻止哮喘的炎癥反應(yīng)及肺部損害的進(jìn)一步進(jìn)展。
2.3HDL在COPD中的研究進(jìn)展COPD的主要臨床特征為持續(xù)存在的呼吸系統(tǒng)癥狀和氣流受限。主要發(fā)病機(jī)制為炎癥機(jī)制、蛋白酶-抗蛋白酶失衡機(jī)制、氧化應(yīng)激機(jī)制等。因HDL具有抗炎作用,故推測(cè)HDL在COPD中參與抗炎反應(yīng)。此外,ABCA1也參與抑制COPD疾病進(jìn)展,如在LPS刺激引起的炎癥中,HDL通過(guò)上調(diào)ABCA1的表達(dá),激活p38-MAPK信號(hào)通路,可促進(jìn)肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞的遷移和增殖,從而在肺部炎癥中發(fā)揮保護(hù)作用[27]。香煙煙霧刺激導(dǎo)致肺泡上皮細(xì)胞表面FAS受體過(guò)表達(dá),引起死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合物(death inducing signaling complex , DISC)的生成,最終引起肺部炎癥和肺氣腫。ApoA-I在通路伊始可抑制FAS受體過(guò)表達(dá),阻止香煙煙霧刺激導(dǎo)致的COPD的進(jìn)展[28]。此外,ApoA-I與ABCA1的相互作用還可以通過(guò)激活STAT3-SOCS信號(hào)通路降低巨噬細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子的表達(dá),兩種作用相互協(xié)同抑制巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng)[29]。除了抗炎作用,HDL所攜帶的眾多蛋白中存在α1-抗胰蛋白酶,故考慮其可抵抗因蛋白酶-抗蛋白酶失調(diào)而導(dǎo)致的COPD[30]。但是HDL的結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定,發(fā)生改變后可能會(huì)產(chǎn)生與原本相反的功能。例如,HDL在炎癥部位與髓過(guò)氧化物酶結(jié)合后出現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)組織中膽固醇的能力減弱的現(xiàn)象,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生促炎反應(yīng)促進(jìn)疾病進(jìn)展[31],與膽固醇結(jié)合后成為HDL膽固醇(HDL cholesterol, HDL-C)引起肺功能的下降,并且與肺氣腫的形成有密切聯(lián)系[32]。故HDL是COPD的疾病進(jìn)展中的一把雙刃劍,HDL本身在COPD的疾病進(jìn)展中發(fā)揮保護(hù)作用,而結(jié)構(gòu)變化后可能產(chǎn)生促進(jìn)COPD的疾病進(jìn)展的作用。
2.4HDL在其他肺部疾病中的研究進(jìn)展HDL也參與了肺部其他疾病的進(jìn)展過(guò)程。HDL所具有的抗癌作用、免疫調(diào)節(jié)作用,可影響癌細(xì)胞的增殖。HDL在實(shí)體腫瘤(如黑色素瘤和肺癌)發(fā)生過(guò)程中具有免疫調(diào)節(jié)功能,研究表明,ApoA-I在腫瘤微環(huán)境中可逆轉(zhuǎn)腫瘤型M2極化的巨噬細(xì)胞向抗腫瘤的M1型極化,即將體內(nèi)誘導(dǎo)形成的腫瘤浸潤(rùn)性巨噬細(xì)胞重定向到腫瘤排斥反應(yīng)中發(fā)揮抗腫瘤作用[33]。故HDL具有一定的抗癌作用,血漿中高濃度HDL能夠減緩肺癌的疾病進(jìn)程。
ApoA-I模擬肽4F可通過(guò)誘導(dǎo)microRNA-193-3p過(guò)表達(dá),改善血漿pH值,引起脂氧合酶和胰島素樣生長(zhǎng)因子1受體水平下調(diào),從而緩解PAH患者的癥狀[34]。研究表明,PAH患者血漿中運(yùn)輸纖溶蛋白的小HDL顆粒水平呈降低的趨勢(shì)。同時(shí),血漿中HDL濃度的降低也與PAH患者的不良預(yù)后有密切聯(lián)系,包括死亡率上升和臨床惡化[35]。HDL在PAH的疾病進(jìn)展中有抑制作用,同時(shí)能夠改善疾病導(dǎo)致的肺部損傷,并幫助肺功能恢復(fù)。
肺泡上皮細(xì)胞過(guò)表達(dá)ApoA-I可以緩解硅誘導(dǎo)的肺部炎癥,減少肺纖維化肺結(jié)節(jié)的形成,對(duì)硅誘導(dǎo)的肺纖維化也具有保護(hù)作用[36]。研究證明,IPF患者較健康志愿者的血清HDL濃度明顯下降,且血清中HDL濃度影響IPF疾病的嚴(yán)重程度,與因IPF導(dǎo)致的死亡率或肺移植率呈反比[37]。綜上所述,HDL在肺纖維化中也發(fā)揮保護(hù)肺部的、阻止疾病的惡性進(jìn)展、改善疾病預(yù)后的作用。
另外,研究表明血脂紊亂,特別是血漿HDL-C含量偏低是下呼吸道感染患者不良預(yù)后的預(yù)測(cè)因素,并促進(jìn)患者感染性疾病的發(fā)生率和死亡率增高[38]。最新研究證明,新型冠狀病毒肺炎感染急性期患者發(fā)生脂質(zhì)紊亂的風(fēng)險(xiǎn)增高,主要表現(xiàn)為血清中HDL-C濃度呈下降趨勢(shì),而膽固醇和甘油三酯的濃度呈上升趨勢(shì)[39]。故考慮HDL主要在重癥肺炎的疾病進(jìn)展中起到改善預(yù)后的作用,具有作為該疾病治療靶點(diǎn)的研究前景。
3.1HDL作為肺部疾病的生物標(biāo)志物在大多數(shù)肺部疾病中,血清中HDL的含量呈下降趨勢(shì)且預(yù)示肺部疾病的預(yù)后不良。故HDL可被視作一種有前景的肺部疾病診斷標(biāo)志物。早期檢測(cè)到血漿中HDL水平的變化可能有助于監(jiān)測(cè)疾病和預(yù)防疾病的發(fā)生發(fā)展。但是,由于HDL與膽固醇結(jié)合或在炎癥環(huán)境下與其他物質(zhì)結(jié)合會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)上的改變,如目前廣泛應(yīng)用于臨床上的HDL-C濃度的檢測(cè)只能反映部分HDL的含量和功能,不能完全代替HDL在疾病中發(fā)揮的作用。
3.2HDL作為肺部疾病中的治療靶點(diǎn)血漿中HDL濃度的升高在多種肺部疾病的進(jìn)展中發(fā)揮良性作用。在小鼠模型中,ApoA-I模擬肽的使用在多種肺部疾病中減緩疾病進(jìn)展、逆轉(zhuǎn)肺部損害,故通過(guò)提高血漿HDL濃度對(duì)肺部疾病進(jìn)行治療具有發(fā)展前景。但是目前該技術(shù)還不完善,很多問(wèn)題亟待解決,如升高血漿HDL濃度的藥物的研發(fā)技術(shù)還不夠成熟;HDL在人體內(nèi)代謝過(guò)程中的產(chǎn)物造成的損害不可預(yù)估;血漿HDL濃度升高對(duì)人體其他系統(tǒng)是否會(huì)產(chǎn)生副作用尚不明確。故HDL是否能夠作為肺部疾病的治療靶點(diǎn)還有待進(jìn)一步探究。
關(guān)于HDL的研究開(kāi)展較早,幾十年來(lái)的研究重心主要在其反向轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇的生理功能以及其在心血管系統(tǒng)中發(fā)揮的作用等方面。目前也有研究事實(shí)證明,HDL具有抗炎、抗氧化、抗凋亡、以及免疫調(diào)節(jié)和抗癌作用,在呼吸系統(tǒng)中也發(fā)揮維持肺部脂質(zhì)穩(wěn)態(tài),抑制肺部疾病進(jìn)展的功能,改善肺部疾病預(yù)后的功能。但是關(guān)于HDL能否作為特異性肺部疾病生物標(biāo)志物還有待進(jìn)一步研究,且以HDL為靶點(diǎn)治療肺部疾病的藥物非常稀缺,HDL在人體的代謝過(guò)程和各種代謝產(chǎn)物發(fā)揮的作用十分復(fù)雜。因此還需要研究者們進(jìn)一步探究HDL及其衍生物能否作為肺部疾病治療靶點(diǎn);以及當(dāng)HDL作為廣泛使用的藥物時(shí),是否會(huì)對(duì)人體其他系統(tǒng)產(chǎn)生副作用。
[1] Madsen CM, Varbo A, Nordestgaard BG. Novel insights from human studies on the role of high-density lipoprotein in mortality and noncardiovascular disease[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2021, 41(1):128-140.
[2] Gordon EM, Figueroa DM, Barochia AV, et al. High-density lipoproteins and apolipoprotein A-I: Potential new players in the prevention and treatment of lung disease[J]. Front Pharmacol, 2016, 7:323.
[3]許璨, 龔朵, 劉廠輝, 等. 高密度脂蛋白功能研究新進(jìn)展[J]. 生理科學(xué)進(jìn)展, 2022, 53(5):363-367.
Xu C, Gong D, Liu CH, et al. New progress in the study of high-density lipoprotein function[J]. Prog Physiol Sci, 2022, 53(5):363-367.
[4] Dergunov AD, Savushkin EV, Dergunova LV, et al. Significance of cholesterol-binding motifs in ABCA1, ABCG1, and SR-B1 structure[J]. J Membr Biol, 2019, 252(1):41-60.
[5] Tall AR, Yvan-Charvet L. Cholesterol, inflammation and innate immunity[J]. Nat Rev Immunol, 2015, 15(2):104-116.
[6] De Nardo D, Labzin LI, Kono H, et al. High-density lipoprotein mediates anti-inflammatory reprogramming of macrophages via the transcriptional regulator ATF3[J]. Nat Immunol, 2014, 15(2):152-160.
[7] Yu Y, Cui Y, Zhao Y, et al. The binding capability of plasma phospholipid transfer protein, but not HDL pool size, is critical to repress LPS induced inflammation[J]. Sci Rep, 2016, 6:20845.
[8] Zhu S, Wang Y, Chen W, et al. High-density lipoprotein (HDL) counter-regulates serum amyloid A (SAA)-induced sPLA2-IIE and sPLA2-V expression in macrophages[J]. PLoS One, 2016, 11(11):e0167468.
[9] Cockerill GW, Huehns TY, Weerasinghe A, et al. Elevation of plasma high-density lipoprotein concentration reduces interleukin-1-induced expression of E-selectin in anmodel of acute inflammation[J]. Circulation, 2001, 103(1):108-112.
[10]黃英, 顧玲, 王樹(shù)人, 等. 人血漿高密度脂蛋白對(duì)大鼠內(nèi)毒素血癥的治療及防護(hù)作用研究[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2002, 18(10):1241-1243.
Huang Y,Gu L, Wang SR, et al. Therapeutic and protective effects of high-density lipoprotein of human plasma on endotoxemia in rats[J]. Chin J Pathophysiol, 2002, 18(10):1241-1243.
[11] Bazioti V, La Rose AM, Maassen S, et al. T cell cholesterol efflux suppresses apoptosis and senescence and increases atherosclerosis in middle aged mice[J]. Nat Commun, 2022, 13(1):3799.
[12] Kopprasch S, Pietzsch J, Graessler J. The protective effects of HDL and its constituents against neutrophil respiratory burst activation by hypochlorite-oxidized LDL[J]. Mol Cell Biochem, 2004, 258(1/2):121-127.
[13] Zerrad-Saadi A, Therond P, Chantepie S, et al. HDL3-mediated inactivation of LDL-associated phospholipid hydroperoxides is determined by the redox status of apolipoprotein A-I and HDL particle surface lipid rigidity: relevance to inflammation and atherogenesis[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2009, 29(12):2169-2175.
[14] Razmjou AA, Wang JM, Shahbazian A, et al. Suppressed paraoxonase-1 activity associates with elevated oxylipins and the presence of small airways disease in patients with rheumatoid arthritis[J]. Clin Rheumatol, 2023, 42(1):75-82.
[15] 張?chǎng)卫?王敏, 羅光華, 等. 高密度脂蛋白-內(nèi)皮型一氧化氮合酶信號(hào)通路在心血管系統(tǒng)中的作用及其影響因素的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)病理生理雜志, 2017, 33(12):2293-2298.
Zhang XL, Wang M, Luo GH, et al. Progress in function of HDL-eNOS signaling pathway in cardiovascular system and its influencing factors[J]. Chin J Pathophysiol, 2017, 33(12):2293-2298.
[16] Sutter I, Velagapudi S, Othman A, et al. Plasmalogens of high-density lipoproteins (HDL) are associated with coronary artery disease and anti-apoptotic activity of HDL[J]. Atherosclerosis, 2015, 241(2):539-546.
[17] Trakaki A, Marsche G. Current understanding of the immunomodulatory activities of high-density lipoproteins[J]. Biomedicines, 2021, 9(6):587.
[18] Ossoli A, Wolska A, Remaley AT, et al. High-density lipoproteins: a promising tool against cancer[J]. Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids, 2022, 1867(1):159068.
[19] Zhao TJ, Zhu N, Shi YN, et al. Targeting HDL in tumor microenvironment: new hope for cancer therapy[J]. J Cell Physiol, 2021, 236(11):7853-7873.
[20] Zhang Y, Li X, Grailer JJ, et al. Melatonin alleviates acute lung injury through inhibiting the NLRP3 inflammasome[J]. J Pineal Res, 2016, 60(4):405-414.
[21] Thiemermann C, Patel NS, Kvale EO, et al. High density lipoprotein (HDL) reduces renal ischemia/reperfusion injury[J]. J Am Soc Nephrol, 2003, 14(7):1833-1843.
[22] Munoz-Vega M, Masso F, Paez A, et al. Characterization of immortalized human dermal microvascular endothelial cells (HMEC-1) for the study of HDL functionality[J]. Lipids Health Dis, 2018, 17(1):44.
[23] Jiao Y, Zhang T, Zhang C, et al. Exosomal miR-30d-5p of neutrophils induces M1 macrophage polarization and primes macrophage pyroptosis in sepsis-related acute lung injury[J]. Crit Care, 2021, 25(1):356.
[24] Boonpiyathad T, S?zener ZC, Satitsuksanoa P, et al. Immunologic mechanisms in asthma[J]. Semi Immunol, 2019, 46:101333.
[25] Nandedkar SD, Weihrauch D, Xu H, et al. D-4F, an apoA-1 mimetic, decreases airway hyperresponsiveness, inflammation, and oxidative stress in a murine model of asthma[J]. J Lipid Res, 2011, 52(3):499-508.
[26] Trakaki A, Marsche G. High-density lipoprotein (HDL) in allergy and skin diseases: focus on immunomodulating functions[J]. Biomedicines, 2020, 8(12):558.
[27] Yu Z, Jin J, Wang Y, et al. High density lipoprotein promoting proliferation and migration of type II alveolar epithelial cells during inflammation state[J]. Lipids Health Dis, 2017, 16(1):91.
[28] Kim C, Lee JM, Park SW, et al. Attenuation of cigarette smoke-Induced emphysema in mice by apolipoprotein A-1 overexpression[J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 2016, 54(1):91-102.
[29] Tang C, Houston BA, Storey C, et al. Both STAT3 activation and cholesterol efflux contribute to the anti-inflammatory effect of apoA-I/ABCA1 interaction in macrophages[J]. J Lipid Res, 2016, 57(5):848-857.
[30] Ortiz-Munoz G, Houard X, Martin-Ventura JL, et al. HDL antielastase activity prevents smooth muscle cell anoikis, a potential new antiatherogenic property[J]. FASEB J, 2009, 23(9):3129-3139.
[31] Navab M, Reddy ST, Van Lenten BJ, et al. HDL and cardiovascular disease: atherogenic and atheroprotective mechanisms[J]. Nat Rev Cardiol, 2011, 8(4):222-232.
[32] Park JH, Mun S, Choi DP, et al. Association between high-density lipoprotein cholesterol level and pulmonary function in healthy Korean adolescents: the JS high school study[J]. BMC Pulm Med, 2017, 17(1):190.
[33] Zamanian-Daryoush M, Lindner D, Tallant TC, et al. The cardioprotective protein apolipoprotein A1 promotes potent anti-tumorigenic effects[J]. J Biol Chem, 2013, 288(29):21237-21252.
[34] Sharma S, Umar S, Potus F, et al. Apolipoprotein A-I mimetic peptide 4F rescues pulmonary hypertension by inducing microRNA-193-3p[J]. Circulation, 2014, 130(9):776-785.
[35] Harbaum L, Ghataorhe P, Wharton J, et al. Reduced plasma levels of small HDL particles transporting fibrinolytic proteins in pulmonary arterial hypertension[J]. Thorax, 2019, 74(4):380-389.
[36] Lee E, Lee EJ, Kim H, et al. Overexpression of apolipoprotein A1 in the lung abrogates fibrosis in experimental silicosis[J]. PLoS One, 2013, 8(2):e55827.
[37] Barochia AV, Kaler M, Weir N, et al. Serum levels of small HDL particles are negatively correlated with death or lung transplantation in an observational study of idiopathic pulmonary fibrosis[J]. Eur Respir J, 2021, 58(6):2004053.
[38] Chien YF, Chen CY, Hsu CL, et al. Decreased serum level of lipoprotein cholesterol is a poor prognostic factor for patients with severe community-acquired pneumonia that required intensive care unit admission[J]. J Crit Care, 2015, 30(3):506-510.
[39] Xu E, Xie Y, Al-Aly Z. Risks and burdens of incident dyslipidaemia in long COVID: a cohort study[J]. Lancet Diabetes Endocrinol, 2023, 11(2):120-128.
Progress in role of high-density lipoprotein in lung diseases
GU Yongqi1, BIAN Tao2△, WU Yan2
(1,214000,;2,,214023,)
Previous researches on high-density lipoprotein (HDL) have focused on inhibiting the pathogenesis of cardiovascular diseases. Studies have shown that HDL can also prevent the onset and progression of lung diseases. It can maintain lung homeostasis and regulate the lipid environment of the lungs under pathological conditions through its role in reverse cholesterol transport. Besides, HDL has diverse effects on lungs, including anti-inflammatory, antioxidant, anti-apoptotic, immunoregulatory, and anticancer effects. In lung diseases such as acute respiratory distress syndrome, asthma and chronic obstructive pulmonary disease, HDL plays a role in indicating the occurrence of diseases, slowing down disease progression, alleviating lung injury, and affecting the prognosis. In this paper, we provide a comprehensive review of the main physiological functions of HDL and its role in lung diseases, and predict its clinical application prospects.
high-density lipoprotein; physiological functions; lung diseases
1000-4718(2023)07-1324-06
2023-02-17
2023-05-22
13358119859; E-mail: btaophd@sina. com
R363.2; R563
A
10.3969/j.issn.1000-4718.2023.07.021
[基金項(xiàng)目]國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No. 82173472)
(責(zé)任編輯:余小慧,羅森)