高密度載脂蛋白在急性炎癥反應(yīng)中的作用

王林霞，李娜，武冬民，王耀勇

作者單位：1.032200 山西省汾陽市，山西醫(yī)科大學(xué)汾陽學(xué)院 2.032200 山西省汾陽市，山西省汾陽醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科

高密度載脂蛋白是高密度脂蛋白的重要成分，其可參與脂質(zhì)代謝、免疫調(diào)節(jié)、新陳代謝等過程［1］。急性炎癥反應(yīng)是人體暴露于有害刺激的適應(yīng)過程，其與疾病進(jìn)展密切相關(guān)［2］。近期研究表明，高密度載脂蛋白可參與急性炎癥反應(yīng)，而目前發(fā)現(xiàn)的人類高密度載脂蛋白有12種，分別為載脂蛋白（apolipoprotein，Apo）AⅠ、ApoAⅡ、ApoAⅣ、ApoC、ApoD、ApoE、ApoF、ApoH、ApoJ、ApoL1、ApoM、血清淀粉樣蛋白A（serum amyloid A，SAA）［3］。本文旨在綜述高密度載脂蛋白在急性炎癥反應(yīng)中的作用，以期提高臨床醫(yī)生對(duì)高密度載脂蛋白的認(rèn)識(shí)。

1 具有抗炎作用的高密度載脂蛋白

1.1 ApoAⅠ

ApoAⅠ是高密度脂蛋白中第一豐富的高密度載脂蛋白，約占Apo的70%，其在促進(jìn)膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)過程中具有重要作用［4］。研究表明，慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者和肺炎患者血清ApoAⅠ水平持續(xù)下降［5-6］，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中也有類似發(fā)現(xiàn)［7］，提示ApoAⅠ可參與急性炎癥反應(yīng)過程。近期研究表明，ApoAⅠ具有抗炎作用，其主要通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞、中和脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）等機(jī)制而參與急性炎癥反應(yīng)過程。

1.1.1 調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞

ApoAⅠ通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞發(fā)揮抑炎作用，主要涉及巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞，其中巨噬細(xì)胞是先天免疫的重要組成部分，其有M1型、M2型兩個(gè)極化表型，M1型巨噬細(xì)胞的特點(diǎn)是分量大量促炎因子、促進(jìn)Th1免疫反應(yīng)及具有較強(qiáng)的殺傷微生物的能力；相反，M2型巨噬細(xì)胞被認(rèn)為可以參與寄生蟲清除、促進(jìn)組織重塑過程，其具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用［8］。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)ApoAⅠ模擬肽處理后的單核細(xì)胞可表達(dá)抗炎基因譜，并分化為M2型巨噬細(xì)胞，進(jìn)而減弱機(jī)體對(duì)LPS的反應(yīng)［9］。類似的，PENG等［10］研究發(fā)現(xiàn)，ApoAⅠ模擬肽可降低腫瘤組織中巨噬細(xì)胞百分比，從而通過減少炎癥細(xì)胞積累而下調(diào)炎癥細(xì)胞因子mRNA的表達(dá)。

中性粒細(xì)胞是參與抵御細(xì)菌入侵第一線的細(xì)胞，是炎癥反應(yīng)的核心組成部分。ApoAⅠ是調(diào)節(jié)活化中性粒細(xì)胞的負(fù)因子之一，可抑制急性期中性粒細(xì)胞的過度激活；ApoAⅠ可以抑制活化中性粒細(xì)胞的脫顆粒和超氧化物的產(chǎn)生［11］；此外，ApoAⅠ還可以抑制活化中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶的釋放及活化中性粒細(xì)胞與纖連蛋白的黏附作用，提示其可以減弱活化中性粒細(xì)胞功能，進(jìn)而減輕組織損傷程度［12］。

1.1.2 中和LPS

LPS是革蘭陰性菌細(xì)胞膜外的內(nèi)毒素成分，其可引起大量炎癥因子釋放并與凝血系統(tǒng)相互作用，進(jìn)而引起彌散性血管內(nèi)凝血，從而導(dǎo)致多器官衰竭［13］。研究表明，經(jīng)ApoAⅠ模擬肽預(yù)孵育及LPS預(yù)處理的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中細(xì)胞因子和黏附分子表達(dá)明顯減少［14-15］。體外實(shí)驗(yàn)表明，介導(dǎo)中和LPS的結(jié)構(gòu)域位于ApoAⅠ的C末端［16］。另一項(xiàng)研究證實(shí)，ApoAⅠ與血液循環(huán)中的LPS結(jié)合并將其輸送到肝臟中代謝，從而降低LPS的內(nèi)毒素活性，分析其機(jī)制可能與ApoAⅠ中和LPS有關(guān)［17］。

1.2 ApoAⅣ

ApoAⅣ是腸道來源的人高密度脂蛋白中第三豐富的高密度載脂蛋白［18］，其可調(diào)節(jié)多種代謝過程，如脂質(zhì)代謝和葡萄糖代謝［19］。ApoAⅣ除具有膽固醇逆轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)的作用外，還可以通過免疫調(diào)節(jié)和抗氧化作用參與急性炎癥反應(yīng)［20］。

1.2.1 免疫調(diào)節(jié)

炎癥反應(yīng)是由許多免疫細(xì)胞分泌的炎性因子參與的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。2004年，VOWINKEL等［21］在急性結(jié)腸炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，ApoAⅣ可有效延遲炎癥反應(yīng)發(fā)作時(shí)間并減輕炎癥反應(yīng)嚴(yán)重程度，首次直接支持了ApoAⅣ是一種內(nèi)源性抗炎蛋白的假設(shè)，分析其抗炎作用機(jī)制可能涉及抑制P-選擇素介導(dǎo)的白細(xì)胞和血小板的相互黏附作用。2022年，LI等［22］在采用5%乙醇飲食喂養(yǎng)的小鼠肝臟中發(fā)現(xiàn)，ApoAⅣ水平明顯升高；此外，該實(shí)驗(yàn)通過評(píng)估免疫細(xì)胞浸潤比例發(fā)現(xiàn)，ApoAⅣ可以通過減少免疫細(xì)胞浸潤而減輕炎癥反應(yīng)對(duì)組織的損傷。有研究者在ApoE缺陷小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，高表達(dá)人ApoAⅣ可通過阻斷LPS誘導(dǎo)的單核細(xì)胞活化而抑制促炎因子分泌［23］，進(jìn)一步證明ApoAⅣ具有抗炎作用。

1.2.2 抗氧化

眾所周知，機(jī)體在遭受各種有害刺激后會(huì)發(fā)生氧化應(yīng)激，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體組織損傷。1996年，DUVERGER等［24］提出，ApoAⅣ是一種“內(nèi)源性”抗氧化劑。超氧化物歧化酶是一種還原酶，其活性水平可反映機(jī)體清除氧自由基的能力。WANG等［25］實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ApoAⅣ基因敲除小鼠模型超氧化物歧化酶活性降低，提示ApoAⅣ通過抑制單核細(xì)胞向M1型巨噬細(xì)胞分化而起到抗氧化作用。

目前，細(xì)胞、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，ApoAⅣ具有抗炎作用［26］，但該結(jié)論尚有待高質(zhì)量臨床研究證實(shí)。

1.3 ApoE

ApoE主要在肝臟表達(dá)，其可以通過加快清除LPS、降低巨噬細(xì)胞活性及下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子表達(dá)而發(fā)揮抗炎作用。

1.3.1 加快清除LPS

實(shí)驗(yàn)表明，ApoE基因敲除小鼠更容易被LPS誘導(dǎo)致死［27］；ApoE基因缺陷小鼠注射LPS后其IL-6、IL-1β、TNF-α水平較野生型小鼠明顯升高，而輸注ApoE可降低IL-6、IL-1β、TNF-α水平，從而逆轉(zhuǎn)ApoE基因缺陷小鼠的過度炎癥反應(yīng)狀態(tài)［28］。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ApoE與LPS結(jié)合后可定向到達(dá)肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞，從而使LPS從血液循環(huán)中快速清除，進(jìn)而減輕炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)［29-30］。

1.3.2 降低巨噬細(xì)胞活性及下調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子表達(dá)

白細(xì)胞黏附級(jí)聯(lián)反應(yīng)是急性炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵途徑之一，指白細(xì)胞被募集到黏附分子表達(dá)部位。研究表明，巨噬細(xì)胞中的ApoE作為旁分泌因子可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞功能、抑制炎癥反應(yīng)［31］。有細(xì)胞實(shí)驗(yàn)觀察到，經(jīng)LPS孵育后的小鼠單核巨噬細(xì)胞系加入外源性ApoE后其Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）-3、TLR-4表達(dá)水平降低，其活性明顯受到抑制［32］。研究表明，ApoE通過減少IL-2合成而誘導(dǎo)M1型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化為M2型巨噬細(xì)胞，這為ApoE的抗炎作用提供了額外證據(jù)［31］。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，ApoE還可以通過刺激血管內(nèi)皮釋放NO并抑制黏附分子表達(dá)，從而發(fā)揮抗炎作用［33］。相反，ApoE基因缺陷小鼠內(nèi)皮細(xì)胞血管細(xì)胞黏附分子1和細(xì)胞間黏附分子1等黏附分子表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而增強(qiáng)白細(xì)胞募集［34］。上述研究表明，ApoE可以通過抑制黏附分子表達(dá)而抑制白細(xì)胞黏附級(jí)聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而發(fā)揮抗炎作用。

1.4 ApoM

ApoM主要在肝臟和腎臟表達(dá)，其與脂質(zhì)代謝和炎癥反應(yīng)密切相關(guān)［35］。研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥和全身炎癥反應(yīng)綜合征患者血漿ApoM水平明顯降低，提示ApoM與急性炎癥反應(yīng)密切相關(guān)［36］。另一項(xiàng)研究觀察到，在炎癥因子刺激下，人主動(dòng)脈或大腦內(nèi)皮細(xì)胞中含有ApoM的高密度脂蛋白可以降低血管黏附分子1和E選擇素的豐度，從而抑制促炎免疫細(xì)胞募集，而缺乏ApoM的高密度脂蛋白對(duì)血管黏附分子1和E選擇素的豐度無明顯影響［37］。ZHAO等［38］研究發(fā)現(xiàn)，ApoM-鞘氨醇-1-磷酸（sphingosine-1-phosphate，S1P）復(fù)合物水平較低的轉(zhuǎn)基因小鼠更容易發(fā)生LPS感染，從而出現(xiàn)嚴(yán)重肺部癥狀。此外，感染H1N1流感的小鼠更易因“細(xì)胞因子風(fēng)暴”而死亡，而ApoM-S1P復(fù)合物治療可以防止這種致命效應(yīng)［39］。上述研究提示，ApoM-S1P復(fù)合物可以抑制炎癥反應(yīng)，但其具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步探討。

2 具有促炎作用的高密度載脂蛋白

2.1 ApoAⅡ

ApoAⅡ是高密度脂蛋白中第二豐富的高密度載脂蛋白，其主要在肝臟合成，少量在腸道合成，其除了參與脂蛋白代謝、胰島素抵抗和動(dòng)脈粥樣硬化等過程外，還具有促炎作用［40］。研究表明，ApoAⅡ通過抑制LPS結(jié)合蛋白活性而增強(qiáng)單核細(xì)胞對(duì)LPS的反應(yīng)，從而發(fā)揮促炎作用［41-42］。人ApoAⅡ轉(zhuǎn)基因小鼠模型證實(shí)，ApoAⅡ過度表達(dá)可導(dǎo)致ApoAⅠ、對(duì)氧磷酶、血小板活化因子乙酰水解酶和膽固醇?；D(zhuǎn)移酶活性降低，進(jìn)而將高密度脂蛋白從抗炎顆粒轉(zhuǎn)化為促炎顆粒［43］。COVID-19相關(guān)研究表明，ApoAⅡ可能影響SARS-CoV-2感染的嚴(yán)重程度，但具體機(jī)制尚有待進(jìn)一步研究探索［44］。

2.2 SAA

SAA是一種急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，機(jī)體在遭受創(chuàng)傷、感染或手術(shù)后1 d時(shí)，其水平達(dá)到高峰，可增加至基礎(chǔ)水平的1 000倍［45-46］。SAA主要通過調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞、誘導(dǎo)促炎因子生成等途徑而促進(jìn)炎癥反應(yīng)。

2.2.1 調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞

研究表明，SAA水平與黏膜炎癥反應(yīng)程度呈正相關(guān)［47］。臨床研究表明，克羅恩病急性發(fā)作期患者病變部位的炎癥鄰近區(qū)域上皮細(xì)胞和固有層細(xì)胞過度表達(dá)SAA［48］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，SAA基因敲除小鼠實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎發(fā)作延遲，且其后期恢復(fù)較好［49］。BADOLATO等［50］研究發(fā)現(xiàn)，0.8 μmol/L人重組SAA即可誘導(dǎo)單核細(xì)胞和多形核白細(xì)胞定向遷移，且在急性炎癥反應(yīng)過程中人重組SAA很容易升高到0.8 μmol/L。分析原因?yàn)椋篠AA通過IL-17A依賴性機(jī)制而促進(jìn)中性粒細(xì)胞在炎癥部位大量浸潤，而利用IL-17A抗體阻斷IL-17A活性可有效減少SAA導(dǎo)致的中性粒細(xì)胞募集［51］。上述研究提示，SAA和免疫細(xì)胞之間存在直接相互作用，此外其還可促進(jìn)先天免疫的激活，這對(duì)于炎癥反應(yīng)的發(fā)展至關(guān)重要。

2.2.2 誘導(dǎo)促炎因子生成

研究表明，SAA具有細(xì)胞因子樣活性，其可以促進(jìn)多種促炎細(xì)胞因子釋放，如經(jīng)重組人SAA預(yù)處理后，人中性粒細(xì)胞釋放的TNF-α、IL-1β、IL-8水平較正常情況增加75～400倍［52-53］。此外，單核細(xì)胞中的SAA還可以誘導(dǎo)IL-12、IL-23表達(dá)，其中IL-12對(duì)細(xì)胞內(nèi)的病原體具有抑菌作用，而IL-23對(duì)炎癥細(xì)胞具有募集和激活作用［54］。綜上，在單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中SAA的促炎作用似乎一致，但這可能只是促炎機(jī)制的一小部分。

3 對(duì)急性炎癥反應(yīng)作用不明確的高密度載脂蛋白

在急性炎癥反應(yīng)過程中，除了明確具有抑炎作用和促炎作用的高密度載脂蛋白外，其他高密度載脂蛋白與急性炎癥反應(yīng)相關(guān)的研究也有報(bào)道，如在急性肺損傷小鼠模型肺組織中ApoC呈過度表達(dá)［55］，坐骨神經(jīng)擠壓損傷大鼠ApoD水平較正常大鼠高500倍［56］，乙型肝炎病毒感染人類胚胎腎細(xì)胞時(shí)ApoH水平明顯降低［57］，成年小鼠創(chuàng)傷性腦損傷后ApoJ表達(dá)上調(diào)［58］，急性腎損傷患者血漿ApoL1水平升高［59］。綜上，ApoC、ApoD、ApoH、ApoJ、ApoL1可能在急性炎癥反應(yīng)中具有一定作用，但具體機(jī)制尚不明確；此外，ApoF與急性炎癥反應(yīng)的關(guān)系尚未見報(bào)道。

4 小結(jié)與展望

綜上所述，高密度載脂蛋白在急性炎癥反應(yīng)中具有重要作用，如ApoAⅠ、ApoAⅣ、ApoE、ApoM具有抗炎作用，ApoAⅡ、SAA具有促炎作用，而ApoC、ApoD、ApoH、ApoJ、ApoL1、ApoF對(duì)急性炎癥反應(yīng)的作用尚不明確，其具體機(jī)制和應(yīng)用研究可能是急性炎癥反應(yīng)的重要研究方向。

作者貢獻(xiàn)：王林霞進(jìn)行文章撰寫、修訂；李娜、武冬民進(jìn)行文獻(xiàn)/資料收集、整理；王耀勇負(fù)責(zé)文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制及審校，并對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。