血浆脂蛋白及其代谢紊乱 the plasma lipoproteins and its metabolic ...课件

血浆脂蛋白及其代谢紊乱 Plasma Lipoproteins and Its Metabolic Disorder,前 言 血脂水平的动态平衡 血脂水平可反映体内脂类代谢状况 血脂含量的检测是生化检验的常规、重要项目 血浆脂类的主要存在形式和运输形式是血浆脂蛋白 血浆脂蛋白代谢紊乱是动脉粥样硬化和冠心病的病理机制之一,动脉粥样硬化（atherosclerosis,atherosis,As） 冠心病（coronary heart disease,CHD） 第一节 血浆脂蛋白 血浆脂蛋白( lipoprotein, LP)是血浆脂类的主要存在形式与运输形式,一、分类 (一) 超速离心法(ultra centrifugation method) 亦称密度梯度法(density-gradient method) 依据不同脂蛋白的密度差异，在离心时漂浮速率不同而进行分离。 密度差异缘于脂蛋白分子中蛋白质和脂类的含量不同，蛋白质含量较高，脂类含量较低者，密度较大，否则反之。 标准的分析方法是在密度为1.063g/ml(相当于1.75mol/L Nacl溶液的密度)的介质中进行,密度小于1.063的脂蛋白向上漂浮，越小者漂浮得越快 密度大于1.063的脂蛋白(HDL)则向下沉降 漂浮快慢以Sf值的大小来表示 Sf (Svedberg floatation rate) 据此，血浆脂蛋白通常分成：,(二) 电泳法 (electrophoresis method) 依据血浆脂蛋白分子中蛋白质表面电荷多少的不同而分离。通常可分成： CM、pre-LP、-LP 、-LP (对应于CM、VLDL、 LDL、 HDL),二、脂蛋白的组成与结构 (一) 化学组成 相同点：蛋白质+脂类(TG、PL、FC+CE) 不同点：(1) 蛋白质和脂类的含量不同 依蛋白质含量多少：HDLLDLVLDLCM 依脂类含量多少：CMVLDLLDLHDL 其中，各种脂类的含量又有差异 (2) 蛋白质(Apo)的种类及其含量不同(详后) (二) 结构特征 相同点：球形 表层：极性分子亲水性 Apo、PL的极性部分(PL起桥梁作用) 核心区：非极性分子(TG、CE)和PL的非极性 部分疏水性,Apo与PL、FC往往“镶嵌”而存 不同点：因Apo含量差异，其在表层的覆盖 程度不同,(三) 几种脂蛋白的构成特点 1、CM 含Apo种类较多(ApoA、B、C等) 分子最大(约500nm大小) 脂类含量最多(约98%)，其中以TG为主 蛋白质含量最少(约2%) 2、VLDL Apo中主要为ApoB100、C，还有ApoE 含脂类85%90%，其中TG占55%(内源性TG) 颗粒小于CM而比其它脂蛋白大,3、LDL 主要含ApoB100(占95%)、Ch(占45%50%)，少量ApoE 表层：Apo(占总Apo的85%)、PL，亲水部 分突入周围水相 中层：非极性脂类(TG、CE)，向内、外层 插入，与非极性部分结合 内层：Apo(约占总Apo的15%)、PL FC分布于三层中,4、HDL 极性侧 约2/3 为-螺旋 蛋白质结构 疏水侧 约1/3 为无规卷曲 主要含ApoAI、AII。Apo和脂类约各占1/2 HDL2 分类 HDL3 另有HDL1(HDLc)，仅出现于高胆固醇膳食后，非正常亚类,5、脂蛋白(a) LP-(a)，Lipoprotein(a) 1963年被发现。组成与结构类似于LDL，但分子量、颗粒较大，电泳较慢。 脂类：TG、PL、FC、CE 组成 蛋白质：ApoB100、Apo(a)(特色) 结构：类似于LDL 临床意义：血浆LP(a)是导致As的独立危险因子 因Apo(a)与纤溶酶原具有高度同源性，在纤溶系统多个环节发挥作用，从而影响As的发生和发展。,第二节 载脂蛋白 (apolipoprotein, apoprotein, Apo或apo) 载脂蛋白特指脂蛋白中的蛋白质成分。其种类较多，其功能有同、有异，受体也不一致。目前已对数种Apo进行了基因水平的分析。 一、载脂蛋白的组成、结构特点及生理功能 Apo种类多，一般可分成57类。类-亚类亚亚类。 (一) Apo A族 主要有Apo AI、Apo AII和Apo AIV。,1、Apo A-I 组成 A族中含量最多；构成HDL的主要载脂蛋白。 结构特点 人Apo AI：单链，28.3ku，243个氨基酸，其中极性氨基酸含量较多，富含双性(亲脂性、亲水性)螺旋结构 含量 在HDL2和HDL3中，其含量均超过60%, 在CM、VLDL和LDL中亦有少量存在 来源 肝、小肠 功能 (1)维持HDL结构的稳定与完整 Apo AI的C-末端肽段(224242a.a) 维持双性螺旋结构;其疏水性适于与脂类结合,(2) 激活LCAT，促进胆固醇酯化 起作用位置为肽段III(第116151a.a) (3) 作为HDL受体的配体，被HDL受体识别与结合 2、Apo AII 在HDL中的含量仅次于Apo AI，约占Apo总量的15%25% 二条肽链，77个氨基酸，8.7ku。在血浆中往往以二聚体形式存在。 功能：(1)参与维持HDL结构(依靠其双性螺旋结构和与磷脂结合的肽段1231、5077),(2) 肝脂酶的活化剂，促进脂蛋白中TG和PL 的水解 (3) LCAT的抑制剂(可能) 来源：肝和小肠 (二) ApoB族 主要包括ApoB100和ApoB48 1、ApoB100 来源：肝(主要)。分子量最大的载脂蛋白。 单链糖蛋白，51ku，4 536个氨基酸，其中含25个Cys残基。 硫酯键(-C-S-)将脂肪酸与Cys残基连接，从而将Apo与脂类相连。,富含Pro的疏水肽段 ApoB100不在脂蛋白之间进行交换 功能 (1) 构成LDL(占其Apo的95%) (2) 作为LDL受体的配体，识别与结合该受体 2、ApoB48 来源：小肠 特点：分子量为ApoB100的48%，因而得名。 生物半寿期短(血浆中，510min)，易分解,-螺旋区段 两性亲脂 结构： -折叠区段 两性亲脂,功能：构成CM(占其Apo总量的9%)，从而与 运输外源性TG有关 (三) Apo C族 分类：目前已发现I、II、III等3种亚型。分子 量小于104u。,均为单一肽链。其-螺旋结构易与磷脂结合。 来源：主要为肝，小肠可少量合成 功能：(1)构成各种脂蛋白，参与维系脂蛋白结构 (2) 作为酶的活化剂 Apo CI激活LCAT Apo CII激活LPL,(四) Apo E 来源：以肝为主；脑、肾、骨骼、肾上腺等组织 特点：299个氨基酸残基，其中，Arg和Lys较多，故为碱性蛋白；分子量34.145ku。约62%区段为-螺旋结构，主要位于C-端区，可与脂类结合。 主要分布于CM、VLDL及其残粒中。 功能：(1)作为LDL受体的配体，同ApoB100一样，亦可被其识别和结合； (2)作为肝细胞CM残粒受体的配体； (强调)多态性显著，与个体血脂水平和As发生率相关。已发现E2、E3、E4三种异构体和6种不同表型。,(五) Apo (a) 分布：主要包含在血浆LP(a)中。LP(a)也是正常存在于血浆中的一种脂蛋白，但人群间浓度差异甚大，01000mg/L 来源：肝 特点：(1)LP(a)的脂类部分与LDL相似 蛋白质部分由Apo (a)和ApoB构成，二者之间以二硫键相连 (2) Apo (a)的分子结构与纤溶酶原 (plasminogen, PG; profibrinolysin)相似,信号序列(疏水性) Kringle-4结构 37个 Kringle-5结构 1个 蛋白酶区：具有酶活性的部分 Kringle结构：位于多肽链中的一种“三套环形”结构，由几十个氨基酸残其组成。其中“三套”(即3个连接点)由二硫键连接。,(3) 由于Apo(a)具有纤溶酶原的类似结构，故它可能与纤溶酶原受体或纤维蛋白大分子结合，从而阻止凝血块被溶解 Apo(a)参与构成的LP(a)携带胆固醇到血管内膜沉积，从而促进动脉粥样硬化的形成。 (4) 现在一般认为，血浆LP(a)是促进As的独立危险因素。,二、载脂蛋白的基因结构及表型 几个基本概念 基因型（genotype）：生物体所具有的特异基因结构。 表(现)型(Phenotype)：生物体所具有的遗传性状。它是基因型与环境因素相互作用的产物。 例如，从蛋白质角度而言，表型即指蛋白质的特定结构。而蛋白质结构是由基因型决定的。 ApoA、B100、C和(a)等载脂蛋白存在着多种异构体，这称为“多态性”(polymorphism或multimorphism)。 多态性意味着存在不同的表型和/或基因型。,(一) 载脂蛋白基因结构的共同特点 1除Apo、ApoB、Apo(a)外，其余已发现的载脂蛋白均含有 内含子(intron) 3个 它们的相互位置大 致相同，按生理功能不同分开 外显子(exon) 4个 5非翻译区1 翻译区信号肽 2 功能蛋白原肽 3 成熟肽3）,2有些载脂蛋白的基因往往在同一染色体上相互靠近，呈紧密连锁状态； 如：ApoA、C、A基因同位于11号染色体长臂2区 ApoE、C、C基因同位于19号染色体长臂3区 而有些载脂蛋白基因则单独位于某染色体上，不与其它载脂蛋白基因连锁。,（二）几种载脂蛋白的基因结构特点 1ApoA 基因全长1 863bp，3个内含子，4个外显子（最长 者 658bp） ApoA基因和ApoA基因连锁，形成基因簇，位 于11号染色体,2ApoB 位于2号染色体上。ApoB100基因全长 43kb，含28个内含子和29个外显子， 最长者达7 572bp，最短者仅39bp。,3ApoE 基因位于19号染色体，含3个内含子，4个外 显子 ApoE的多态性较显著，已发现3种异构体： ApoE2、ApoE3、ApoE4 纯合子：E2/2、E3/3(野生型)、E4/4 6种表型 杂合子：E2/3、E2/4、E3/4 4ApoC ApoC和ApoC基因长分别为3347bp和 3133bp，各含4个外显子和3个内含子。,5Apo(a) 基因位于6号染色体，与纤溶酶原的基因位点部分重叠； 该二种基因有很多相似之处。 纤溶酶原基因长525kb。含19个外显子和18个内含子。 Apo(a)具有显著多态性。至少已发现26个等位基因，34种异构体。,第三节 脂蛋白受体 （Lipoprotein Receptor） 脂蛋白往往要与细胞膜上的特定受体结合才 能进入细胞内代谢。这种特定的受体即为脂 蛋白受体。 脂蛋白受体有多种。如：LDL受体、清道夫 受体、VLDL受体等，其中，对LDL受体研 究得最多。 脂蛋白受体的作用：参与和调节脂类和脂蛋 白代谢；影响血浆脂类和脂蛋白水平。,一、LDL受体（LDL receptor） 1974年首先在成纤维细胞膜上发现，此后证实在多种其它细胞膜上也存在。 目前已搞清人LDL受体的一级结构和部分空间结构 （一）LDL受体的结构 单链，836个氨基酸残基，分子量115ku。包含5个功能各异的区域。,1配体结合结构域 （1）特点：含292个氨基酸残基。值得注意的是7个重复序列，每个由40个氨基酸残基组成，其中6个为Cys，两两以二硫键相连。重复序列2、3、6、7四处为结合LDL处，其中任一处发生突变，均会使该受体降低或丧失结合LDL的能力。 （2）功能：主要：识别与结合ApoB100和/或ApoE,即ApoB100和ApoE为LDL受体的配体（ligand） 此外，亦能结合VLDL、VLDL残粒和-VLDL，该功能区段为重复系列5。,注：-VLDL为高胆固醇饮食引起的一种异常血浆脂蛋白。与正常VLDL比较：密度范围相似，但琼脂糖电泳相当于-LP的位置； 在组成上，其核心富含CE，主要Apo为ApoE，而ApoC含量远较VLDL少。 2EGF前体结构域 EGF：epidermal growth factor,上皮细胞生长因子，表皮生长因子。400个a.a，包含5个重复序列 该结构域与小鼠EGF前体有同源性，故名。 功能：此肽段位于细胞膜外，起支撑作用,3糖基结构域 58个a.a，其中有18个Ser（或Thr）与糖基部分N-乙酰半乳糖胺以O-连接糖链 功能：此肽段紧靠细胞膜面，亦起支撑受体的作用 4跨膜结构域 22个a.a，其中疏水氨基酸残基较多，适于“跨膜” 功能：此肽段跨膜两侧，起“锚”的作用，有利于维系受体的稳定和受体的向外分泌,5胞液结构域 50个a.a，位于细胞膜的内侧；受体的C-末端埋藏于细胞液中。 （二）LDL受体的分布与性质 1分布：广泛存在于成纤维细胞、肝细胞、平滑肌细胞、淋巴细胞、脂肪细胞、肾上腺皮质、性腺等多种组织细胞的细胞膜上。 在细胞膜上，受体相对集中于一区域，称为“包被小窝”（coated pit） 受体数目因细胞种类而异，从数千至数万不等;且受细胞内胆固醇水平的反馈调节。,2性质 (1) 化学本质：糖蛋白 (2) 亲和性：其配体为ApoB100和ApoE，能与含这些载脂蛋白的脂蛋白结合，故其又被称为ApoB-E受体。但ApoB48不是其配体。 (3)特异性：因LDL含ApoB100最多，故该受体与LDL的亲和力最高，有利于LDL被吞入细胞内进一步代谢 (4)竞争性：其它含ApoB/E的脂蛋白可与LDL竞争该受体 (三) LDL受体基因 全长45kb ,其中含18个外显子和17个内含子。,(四) LDL受体途径（LDL receptor pathway） 1概念：由LDL受体介导的、通过细胞膜吞饮作用而摄入LDL等含ApoB100、ApoE的脂蛋白的过程。 2基本步骤（以摄入LDL为例）,血浆LDL+细胞膜上LDL受体 LDL-LDL受体复合物，并相继形成“被小窝”、被小泡（coated vesicles） LDL受体与LDL解离，参加下一次循环；被小泡与溶酶体融合，其中LDL被降解： Apo 氨基酸 CE FFA+FC（代谢、利用） TG 甘油一酯+FFA,蛋白酶 酸性酯酶,3调节机制 主要受细胞内FC浓度的调节。Ch的作用是： （1）抑制HMGCoA还原酶（胆固醇合成的关键酶），减少细胞自身的胆固醇合成； （2）激活ACAT（脂酰基CoA-胆固醇脂酰基转移酶），促进FC变成 CE，便于储存 ( 3)下调LDL受体基因的表达，减少LDL受体合成，从而减少LDL的摄取，控制胆固醇的摄入,4生理意义 LDL受体途径是血浆LDL代谢的主要通路，它既保证肝外组织对胆固醇的需要，又能保护细胞避免胆固醇过度堆积，从而维持细胞内胆固醇浓度的动态平衡。 （五）肝细胞LDL受体的其它功能 1与肝脏清除VLDL残粒有关 2与肝脏清除CM残粒有关 LDL受体不能与CM结合（CM中的ApoB48不能被LDL受体识别；少量ApoE被富量的ApoC掩盖，不能与LDL受体接触），但可与CM残粒结合，后者进入肝内被清除。,二、VLDL受体 （一）结构：与LDL受体相似，均包含5个结构域，但各结构域的一级结构均有差异。 （二）分布与性质 广泛分布于肝外组织，如心肌、骨骼肌、脂肪细胞等处；肝内尚未发现。 与含ApoE的脂蛋白VLDL及其残粒、-VLDL的亲和力高，而与含ApoB100多的脂蛋白LDL的亲和力低。 受体数量（水平）不受细胞内Ch浓度的负反馈调节。,(三) 生理功能 与VLDL及其残粒、-VLDL等脂蛋白结合，使它们进入细胞内降解。 临床意义： （1）可能促进早期As斑块的形成，机制尚不清楚。单核细胞 巨噬细胞 泡沫化 斑块（早期） 因VLDL受体可介导含ch较多的-VLDL进入细胞内 （2）可能与肥胖形成有关，机制不清 因VLDL受体在脂肪细胞中含得多，可促进更多VLDL进入细胞内,三、清道夫受体（scavenger receptor） 现象： LDL受体缺陷 LDL受体缺乏 LDL摄入障碍 但As斑块的巨噬细胞中却蓄积了LDL-CE，从何而来？推测另有途径，后经实验证明，巨噬细胞中的LDL为乙酰化或氧化的LDL，能结合这些LDL的受体就被称为清道夫受体（亦称乙酰化LDL受体，氧化修饰LDL受体）。,（一）结构 糖蛋白， 220 ku。三聚体。二种亚基。 与LDL受体相反，其N-末端在膜内侧，而C-末端在膜外侧，即所谓“内翻外”（inside-out）型。已知的、型均含6个结构域 （从N-末端到C末端）。以型为例：,N-端胞质域 可能与包涵素（Clathrin）结合。与摄取清道夫受体的配体有关 跨膜域（transmembrane）相当于该受体的“锚”，固定于细胞膜上。由疏水性氨基酸残基组成。 间隔域 紧靠于细胞膜外侧的结构域。 -螺旋卷曲螺旋域（-herical coiled-coil） 在右手螺旋的基础上相互缠绕成三股平行的索状结构（像麻花）,胶原蛋白样域 类似于胶原蛋白那样的三联体螺旋 C-端侧特异域 富含Cys残基。二硫键所在区域结构牢固。位于细胞膜外侧。（清道夫受体富含半胱氨酸域，scavenger receptor cystein-rich domain like, SRCR） * SRCR：类似于三朵郁金香组成的“花苞”。 型清道夫受体没有该区域，所在位置被6个氨基酸残基取代。,（二）清道夫受体的配体 配体谱较广，为多阴离子类化合物 1主要配体：修饰的LDL 乙酰化LDL、氧化LDL（ox-LDL）等。这与As的发病机制有关。 2其它配体 （1）多聚次黄嘌呤核苷酸，多聚鸟苷酸 （2）多糖，如硫酸右旋糖酐 （3）某些磷脂，如丝氨酸磷脂 （4）细菌脂多糖，如内毒素 型受体不含SRCR域，但与修饰LDL的亲和力更高,可见受体与配体的结合点不在SRCR域。,（三）清道夫受体的功能 在体内的确切功能尚不清楚。 巨噬细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞可使LDL氧化，而ox-LDL具有强烈致As作用。巨噬细胞可通过清道夫受体清除氧化LDL和细菌脂多糖，这可能是机体的一种自我保护机制。 LDL可以被Ca2+或Fe3+、巨噬细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞和血小板等修饰，生成乙酰化LDL和氧化LDL（ox-LDL）。,氧化修饰过程由氧自由基介导，使脂蛋白成分、结构和生物学特性改变，导致脂蛋白代谢异常。 修饰LDL可通过清道夫受体被巨噬细胞吞噬，促进巨噬细胞转变为泡沫细胞，因而具有强烈致As作用。 修饰HDL的抗As能力显著下降。,第四节 脂蛋白代谢相关酶和蛋白质 一、LPL(lipoprotein lipase,脂蛋白脂肪酶) （一）来源 脂肪细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、乳腺细胞等合成。化学本质：糖蛋白，60ku 性质：能与毛细血管内皮细胞表面的多聚糖结合，肝素可促进LPL释放，从而提高LPL活性。,（二）功能 1（主要）水解CM、VLDL中的TG TG 甘油一酯 + FFA TG水解产物作为能源物质,供组织细胞利用 2分解PL，如卵磷脂（磷脂酰胆碱）、磷脂酰乙醇胺 3促进脂蛋白之间PL、Apo和Ch的转换 4促进CM残粒的摄取 （三）活性的调节 ApoC 为活化剂 无活性 有活性,糖基化,（四）LPL基因多态性 LPL基因长约35kb，含10个外显子和9个内含子，编码475个氨基酸残基组成的酶蛋白。 LPL基因位点存在多态性，其中内含子6和8中均含与高脂血症有关的特异限制性内切酶多态位点。 二、肝脂（肪）酶（hepatic lipase,HL或hepatic triglyceride lipase ,HTGL,肝甘油三酯脂肪酶） (一)来源：肝实质细胞 糖蛋白，53ku,（二）活性调节 不需要Apoc作为活化剂 激素可调节HL从肝窦状隙内皮细胞表面经肝素化后释放至血浆的能力： 雄性激素 (+) 雌性激素、肾上腺素等 () （三）功能 1主要（水解）VLDL及其残粒、-VLDL中的TG 2调节脂蛋白间的胆固醇转移，促进HDL3HDL2 有利于防止肝外组织过量胆固醇堆积 3使肝内的VLDL, LDL,再释放至血浆中,三、LCAT(lecithin-cholesterol acyl transferase, 卵磷脂-胆固醇酰基转移酶) (一) 来源与特性 由肝合成，在血液中发挥催化作用。以游离形式或与HDL结合形式存在。糖蛋白，含416个氨基酸残基，63ku。 (二) 功能 1. (主要)催化HDL中的FCCE，CE进入HDL核心储存。 卵磷脂 FC 溶血卵磷脂 CE,2. 参与Ch的逆向转运和组织中过量Ch的清除。可能是血浆胆固醇代谢的限速酶。 (三) 活性调节 Apo AI为最重要的激活剂。其它激活剂有Apo AII等。 四、HMG CoA还原酶(HMGCoA reductase) (一) 分布与特性 凡能合成胆固醇的组织细胞均有该酶存在。含量较多的场所是：肝、皮肤、肾上腺、性腺等。,(二) 功能 该酶为胆固醇合成的限速酶。 酮体 乙酰CoA 乙酰乙酰CoA HMGCoA 胆固醇 细胞内的ch有两个来源： 内源-细胞自身合成。若ch，HMGCoA还原酶活性(负反馈)。 外源-从血浆中摄取。 所以，若有药物能降低该酶活性，则从血中摄取的ch。有利于降低血浆ch水平。,五、胆固醇酯转移蛋白 (cholesterol ester transfer protein, CETP),亦称为脂质转运蛋白(LTP) (一) 来源与性质 由肝、小肠、肾上腺、脂肪组织和巨噬细胞等合成 疏水性蛋白质，74ku (二) 功能：促进脂蛋白之间脂类的交换，参与血浆胆固醇的逆向转运。 胆固醇的逆向转运：肝外肝,(1) 肝外组织细胞的FC结合至HDL上 (2) 在HDL中，FC CE HDL核心(储存) (3) CE 转移至VLDL、LDL上 (4) 肝细胞通过相应受体摄取VLDL、LDL 上述作用是由CETP、LCAT和HDL等协同完成的 若缺乏CETP，则HDL中的CE不能运出，导致血浆HDL-c,值得注意的是，研究表明，高活性CETP与As正相关。这可能因HDL-CE过多地转移、聚集在LDL和某些脂蛋白的残粒上，而后者的致As能力极强。 事实上，牛、羊、狗、大鼠等， CETP活性低，不易自发形成As 人、猴、兔等，CETP活性高，易发生As,第五节 脂蛋白代谢,一、CM代谢 CM：小肠上皮细胞合成 含TG80%，密度最小，颗粒最大 (一) 新生CM的生成 此时的CM含AI、AII、AIV、B48等载脂蛋白 (二) 新生CM 成熟CM 特点是：Apo交换，即： ApoAI从CM HDL ApoC、E从HDL CM 但Apo B48保留在CM中,(三) (成熟) CM CM残粒 特点是：1、TG被LPL水解(LPL由ApoAII激活)，颗粒变小，密度增大 2. 部分PL从CMHDL(HDL3) 3. Apo交换(ApoAI、AIV等从CMHDL, ApoE从HDL CM) (四) 肝脏摄取CM残粒 由LDL受体、清道夫受体起作用 可见，CM的功能主要是运输外源性TG，其次是运输外源性Ch至肝,二、VLDL代谢 VLDL：在肝脏合成，也富含TG(50%-70%)，以含ApoB100为主要特点。所含Ch来自于肝细胞自身合成和CM残粒。 VLDL合成后从肝 血液 VLDL IDL(中间密度脂蛋白) LDL VLDL残粒 ApoCII激活LPL，LPL水解VLDL-TG Apo交换(ApoE、C从VLDL HDL) 脂类交换(PL、FC从VLDL HDL，CE经 CETP从HDL VLDL) VLDL残粒经VLDL受体识别和结合，摄入肝内进一步代谢,三、LDL代谢 血浆LDL的来源：(1)主要来源：血浆VLDL降解而成 (2) 肝细胞合成后释放入血 LDL富含Ch(45%-50%)，绝大部分为CE，它主要来自于HDL(需经CETP转运) 主要代谢途径为LDL受体途径。 若发生LDL受体缺陷(受体缺乏或减少、受体结构改变或受体与LDL的亲和力降低等)，可导致血浆LDL，成为As发生的重要机制。 LDL受体缺陷还可导致VLDL残粒大量转化成LDL,四、HDL代谢 HDL的来源：主要为肝，其次为小肠 (一) 新生HDL的生成 ApoAI、PL、Ch等参与；盘状；入血 (二) 新生HDL成熟HDL3 ApoAI激活LCAT；FC CE CE进入核心，使盘状 球状，生成HDL3，密度较大，颗粒较小 (三) HDL3 HDL2, 密度较小，颗粒较大 LCAT继续起作用，使更多FC CE,(四) 经肝细胞膜上的HDL受体摄取，HDL入肝并降解。这样，就完成了胆固醇从外周组织细胞肝的逆转运，加速组织细胞内胆固醇的清除，从而使HDL起抗As的作用。 HDL的抗As作用也被大量流行病学资料所证实。,第六节 脂蛋白代谢紊乱,由某种原因导致的脂蛋白代谢紊乱，其基本表现为血浆脂蛋白水平异常改变。主要为高脂蛋白血症（Hyperlipoproteinemia）。从血脂水平角度讲，高脂蛋白血症即为“高脂血症”（Hyperlipidemia）。,高脂血症系指血浆中TG和/或TC浓度异常升高。 TG 2.26 mmo/L ( 200mg/dl ) TC 6.21 mmo/L（240mg/dl）,一、原发性高脂蛋白血症（primary hyperlipoproteinemia） 由基因突变引起或原因不明“原发性” 由基因突变 基因表达异常 相关蛋白质（Apo、LP受体、脂蛋白代谢酶等）水平异常。 通常按WHO的建议，以临床检验结果将高脂蛋白血症分为、a、b、和型，共六型。,分型的生化检验依据为： (1) 血清(血浆)外观：在4冰箱放置12h后的血清外观。透明(清亮)?混浊？有无奶油样层？ (2) 血脂浓度：血清TG、TC含量 (3) 血清LP电泳图谱：某种(些)LP含量(%)是否升高(相应区带是否深染、加宽?),正常情况： 血清外观清亮、透明、均匀 血脂 TG 0.561.70mmol/L(50150mg/dl) TC 3.105.70mmol/L(120220mg/dl) 血清LP电泳图谱正常 LP 0.230.52 LP 0.350.60 (供参考) 前LP 00.30 CM 0,(一) I型高脂蛋白血症（家族性高CM血症） 1特征 生化特征血清上部出现奶油样层(新 鲜血清呈乳白色混浊)； 血清TG含量 血清CM含量 (区带深染) 临床特征常伴有视网膜脂变性、急性胰腺炎、肝脾肿大等，多在10岁前发病。,2原因：主要为ApoC缺陷，属常染色体隐性遗传。 纯合子：TG，临床症状明显 杂合子：TG， 临床症状不明显 Apo C缺陷(缺乏或结构异常) LPL活性 CM中的TG不能被水解 CM变成CM残粒受阻 CM在血浆中堆积。,(二) IIa型高脂蛋白血症(家族性高胆固醇血症) 1特征 生化特征血清透明；血清TC； 血清-LP区带深染 临床症状黄色瘤、角膜弓状云、AS等，纯合子患者在青春期即发生AS和冠心病，可致死。,2原因：主要为LDL受体缺陷，常染色体隐性遗传 纯合子 LDL受体完全缺乏 (1) LDL受体缺乏或减少 杂合子 LDL受体减少(1/2) (2) LDL受体活性（与LDL结合能力）降低 (3) LDL受体入胞（内吞）障碍，即 LDL受体可与LDL形成复合物，但不能被内吞。 以上均导致LDL不能以正常速度进入细胞而堆积于血浆中，久之则使LDL-Ch大量沉积在动脉管壁 AS。,(三) b型高脂蛋白血症（高-LP合并高前-LP血症，混合型高脂蛋白血症） 1特征 生化特征血清清亮或混浊; 血清TG , TC； 血清前-LP 、 -LP区带深染 临床症状患者多肥胖,伴发黄色瘤、AS 2原因：主要因ApoB100过多生成，导致血浆VLDL、LDL过量生成而分解并不加快，从而堆积。常染色体显性遗性。,(四) 型高脂蛋白血症(高-VLDL血症，宽-脂蛋白血症) 1特征 生化特征血清混浊; 血清TG , TC 血清电泳出现“宽-LP”区带 (系-LP和前-LP均增 多，二者融合形成)，也即 出现“-VLDL”区带。 临床症状黄色瘤，AS和冠心病等,2原因 主要为ApoE异常所致，显性遗传 ApoE分为ApoE2、E3、E4等，性质上的差异主要在于与ApoE受体(LDL受体等)的结合能力不同，E2几乎不能与LDL受体结合。正常人基因型多为ApoE3/E3，其与LDL受体的结合力正常，但型患者多为ApoE2/E2型，其与LDL受体的结合力大为降低，导致LDL在血浆中堆积。,(五) 型高脂蛋白血症(家族性高TG血症或高VLDL血症) 1特征 生化特征 血清混浊；血清TG 血清前-LP区带深染 临床症状患者多肥胖，发生AS的危险 性增加 2原因： 由于VLDL合成亢进和/或VLDL分解受阻。机制不详。,(六) 型高脂蛋白血症(高CM和高前-LP血症) 1特征 生化特征 (相当于型和型特征的综合) 血清混浊，上层为奶油样层 血清TG 血清CM区带、前-LP区带深染 临床症状 黄色瘤，伴有急性胰腺炎、肝脾 肿大等。常于20岁前发病。 2原因 ApoC LPL活性 CM、VLDL中的TG降解受阻 其它原因导致的LPL活性,(七) 高HDL血症 已证实，HDL是抗AS的“保护因子”，AS发生率与血浆HDL水平呈负相关。但长期过高浓度的HDL仍为病理现象。 1特征 血浆HDL-Ch含量 1g/L（正常为0.782.2mmol/L，0.30.85g/L）,2原因 (1) 原发性 CETP缺陷：CETP合成，HDL-CE蓄积，HDL分解障碍, HDL HTGL活性, HDL分解速度, 血浆HDL HDL颗粒变大, HDL-ch(可达正常人的35倍) (2) 继发性：运动失调、饮酒过量等原因引起。,二、其它遗传性脂蛋白代谢异常 (一) Apo异常症 1ApoAI异常症 (1) 结构异常 如Lys缺失或Arg变成 Cys，均可导致正电荷减少。但此类变异体未发现明显的血脂变化。 (2) 含量异常 如家族性ApoA缺乏症 ApoA，LCAT活性,FC不能变成CE,HDL，可导致早期的AS,2ApoB异常症 无-LP血症：脂肪泻、红细胞变形等ApoB100合成障碍 低-LP血症：与LDL受体结合 3ApoC异常症 ApoC缺陷(结构异常或合成减少) LPL活性 CM降解受阻，血浆CM 4ApoE异常症 ApoE为LDL受体的配体之一。ApoE分为ApoE3、E4、E2等亚类，其中ApoE2与LDL受体几乎不能结合。此种变异可使CM残粒等滞留，导致血浆TG，TC，易出现早期AS,(二) 脂蛋白受体异常症 如：LDL受体异常可导致家族性高胆固醇血症(FH)并发展成AS。 LDL受体异常可由不同环节引起： (1) 转录异常，使LDL受体前体mRNA (2) LDL受体前体的胞内运送(从小胞体 高 尔基体)障碍 (3) 成熟受体数，与LDL结合能力 (4) 受体不能局部化(即不能相对集中)，使 LDL无法被内吞,(三) 相关酶异常症 1LPL异常症 LPL酶蛋白自身的变异，ApoC（LPL的活化剂）和ApoC(LPL的抑制剂)的变异均可导致LPL活性异常,引发高CM血症,并常伴有急性胰腺炎等 2HTGL异常症 HTGL活性下降,可引起: 肝摄取HDL2-CE受阻 促进AS IDL LDL受阻 (IDL致AS能力强) 此外,可引起血浆TG,3LCAT异常症 LCAT是体内胆固醇逆向转运的关键因子。 LCAT异常致其活性，Ch酯化速率，新生HDL堆积，Ch逆向转运受阻。 (四) 相关转运蛋白异常 CETP缺陷引起CETP与HDL的结合受阻,HDL代谢速率减慢,呈现高HDL血症。,三、 继发性高脂蛋白血症(secondary hyperlipoproteinemia) 继发于某些疾病导致的脂蛋白代谢紊乱，可以逆转。以、型较常见。 (一) 不合理饮食 如高糖、高脂饮食,乙醇中毒 (二) 代谢性疾病和内分泌疾病 如糖尿病、肥胖、甲状腺机能减退、皮质醇增多症等 (三) 肝、胆、胰疾病 肝炎、肝硬化、胆道阻塞、胰腺炎等 (四) 肾脏疾病 如肾病综合症等。,第七节 脂蛋白代谢紊乱与 动脉粥样硬化,动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)是危害人类健康的常见疾病之一。其主要特征，一是动脉血管平滑肌细胞增生，二是血脂(Ch、TG)在粥样斑块内沉积，最终导致血管壁呈纤维化增厚、狭窄，使某些脏器(尤其是心、脑)供血不足而损伤，甚至危及生命。 AS的发病机制极为复杂。从生化角度讲，血浆脂蛋白(脂类)代谢紊乱是重要环节。 引起脂蛋白代谢紊乱的因素繁多，凡促进动脉管壁内Ch内流和沉积的因素，均是致AS因素；凡促进Ch从管壁内向外运的因素，称为抗AS因素。,一、LDL与AS (一) 各种因素导致的血浆LDL水平升高，促进AS LDL受体数量 LDL受体异常 LDL受体亲和力 LDL受体入胞障碍 (二) 化学修饰LDL促进AS 资料显示，部分AS和冠心病患者血浆LDL浓度并不高；当巨噬细胞与高浓度LDL培养时，并未出现Ch大量堆积并转变为泡沫细胞。后来发现，大量氧化LDL(ox-LDL)沉积在AS斑块中。,ox-LDL致AS的机制： 加速泡沫细胞生成 ox-LDL通过清道夫受体进入巨噬细胞。此不受细胞内Ch的反馈抑制，致使ox-LDL大量堆积而成泡沫细胞。 细胞毒作用 ox-LDL引起血管内皮细胞通透性增高、细胞坏死并脱落、功能障碍等，促进血液中单核细胞和LDL进入血管内膜。, ox-LDL的免疫原性不同于LDL，它刺激机体产生自身抗体。ox-LDL的免疫复合物又刺激补体，引发局部炎症。 此外，乙酰化LDL也具有ox-LDL的类似作用，易沉积在动脉管壁。,氧化LDL等 巨噬细胞吞噬 形成泡沫细胞 形成AS斑块 管腔变狭窄 急性缺血 (缺血性心、脑血管病),二、过氧化脂质与AS 自由基（free radical）：带有奇数电子（未成对电子）的分子、离子或化学基团。 O2+e O2, H2O2+e+H+ H2O+OH 氧自由基：超氧阴离子自由基(O2o), 羟基自由基(OH) 活性氧 H2O2, 单线态氧(lO2),过氧化脂质，为： PL (其中的不饱和脂肪酸) 自由基及其引发的脂质过氧化作用 (lipid peroxidation) 过氧化脂质（LPO） 细胞膜脂最易发生过氧化作用，引起： (1) 膜脂流动性 (2) 膜酶活性 (3)膜的通透性（尤其对离子），脂质更易在血管内膜沉积 （过）氧化LDL的形成,三、LP(a)与AS LP(a)是促进AS的独立危险因子，与AS的发生、发展密切相关 可能机制 (1) 选择性地破坏受体介导环节，导致血管内皮功能失调。而内皮细胞完整性受损和功能失调是AS发生的前提条件。 (2) 促进血管平滑肌细胞增生 可能因Apo(a)具有肝细胞生长因子样作用，加快细胞分裂,(3) 参与泡沫细胞的形成 LP(a)可通过清道夫受体途径、VLDL受体途径及非受体途径等被巨噬细胞摄取，致使Ch堆积而变成泡沫细胞。 氧化LP（a）（ox-LP(a)）更易被巨噬细胞摄取； Ox-LP(a)尚可刺激单核细胞分化为巨噬细胞 (4) 抑制血栓溶解，促进血栓形成 Apo（a）抑制纤溶酶原 纤溶酶; 诱导血小板参与血栓形成。 四、 Apo与AS,第八节 脂蛋白和脂类的 测定方法,血脂和血浆脂蛋白浓度是衡量脂类代谢和脂蛋白代谢正常/异常的基本参数，又是临床生经检验的常规测定项目。 血脂和血浆脂蛋白浓度检测的临床意义包括： (1) 发现和诊断高脂蛋白血症(高脂血症) hyperlipoproteinemia (hyperlipidemia) (2) 协助诊断和予测动脉粥样硬化症,(3) 评价动脉粥样硬化疾患(如冠心病，CHD) (4) 监测与评价高脂蛋白血症、AS或CHD等病症的疗效 本节主要介绍常用检测血脂和血浆脂蛋白的方法并予以简要评价,一、血浆脂蛋白测定 利用脂蛋白的理化性质(密度、颗粒大小、表面电荷、免疫学性质等)的差异对脂蛋白进行分离和分析。常用超速离心法和电泳法。 (一) 超速离心法(ultracentrifugation method) 基于各种脂蛋白的密度不同，在适当密度介质和超速离心力场中的行为(漂浮或沉降)也就不同，借此进行分离和分析。,制备性超离心法 分析性超离心法最准确 区带 超离心法 对仪器和人员要求高；费时； 不适于常规应用，可作为参考方法和研究用。,(二) 电泳法(electrophoresis method) 依据脂蛋白分子表面电荷数和大小而分离 使用不同的支持介质，各有其优缺点，目前普遍采用琼脂糖凝胶电泳，其优点是： 凝胶透明，电渗弱，吸附作用微 分离效果好，操作简便 若需要同时测定脂蛋白分子量，可选择PAGE 脂蛋白染色所用染料均为亲脂性，作用于TG或胆固醇酯 电泳法有效，但较难实施标准化。仅适于定性或半定量测定。,在高脂蛋白血症分型时，一般根据血清外观和血脂(TG、TC)可确定，只有少数情况方需要进行电泳分析。故电泳法不