引用本文
张晓岚, 蒋兴亮, 邢艳, 刘素兰, 张均, 王光华, 罗书久. 类风湿关节炎患者血浆对氧磷酯酶-1活性与氧自由基代谢水平的相关性研究. 2009, 24(7): 502-505
ZHANG Xiaolan, JIANG Xingliang, XING Yan, LIU Sulan, ZHANG Jun, WANG Guanghua, LUO Shujiu.. Relationship between plasma paraoxonase-1 activity and oxygen free radical metabolism in patients with rheumatoid arthritis. Labratory Medicine, 2009, 24(7): 502-505  
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类风湿关节炎患者血浆对氧磷酯酶-1活性与氧自由基代谢水平的相关性研究
张晓岚, 蒋兴亮, 邢艳, 刘素兰, 张均, 王光华, 罗书久
川北医学院附属医院检验科,四川 南充 637000

作者简介:张晓岚,女,1963年生,学士,主管技师,主要从事临床检验工作。

摘要
目的

探讨类风湿关节炎(RA)患者血浆对氧磷酯酶-1(PON-1)活性与氧自由基代谢水平的关系。

方法

检测118 例RA患者和56名健康对照者血浆PON-1活性、氧化修饰低密度脂蛋白(ox-LDL)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和循环谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及晚期蛋白质氧化产物(AOPP)水平,分析PON-1活性与氧自由基代谢水平的关系。

结果

RA患者血浆PON-1、SOD、GSH-Px活性分别为(122.2±24.1)kU/L、(78.2±21.3)kU/L 、(156.4±32.2)U/L,低于对照组( P<0.01)。ox-LDL、AOPP、MDA水平分别为(832.0±256.2)μg/L、(342.3±118.1) μmol/L、(16.2±6.4) μmol/L,高于对照组( P<0.01)。RA患者血浆PON-1活性与GSH-Px、SOD呈正相关( r=0.781, P<0.01; r=0.702, P<0.01),与ox-LDL、MDA、AOPP呈负相关( r=-0.721, P<0.01; r=-0.789, P<0.01; r=-0.679, P<0.01)。

结论

RA患者血浆PON-1活性降低,PON-1可能通过降低抗氧化能力机制参与了RA的病理生理过程。

关键词: 对氧磷酯酶-1; 氧自由基; 类风湿关节炎
中图分类号:Q556 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2009)07-0502-04
Relationship between plasma paraoxonase-1 activity and oxygen free radical metabolism in patients with rheumatoid arthritis
ZHANG Xiaolan, JIANG Xingliang, XING Yan, LIU Sulan, ZHANG Jun, WANG Guanghua, LUO Shujiu.
Department of Clinical Laboratory, the Affiliated Hospital of North Sichuan Medical College,Sichuan Nanchong 637000, China
Abstract
Objective

To investigate the relationship between plasma paraoxonase-1 (PON-1)activity and oxygen free radical (OFR)metabolism in patients with rheumatoid arthritis (RA).

Methods

The levels of plasma PON-1, oxidized low-density lipoprotein (ox-LDL), malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), glutathionperoxide (GSH-Px) and advanced oxidation protein products (AOPP) in 118 patients with RA and 56 healthy controls were measured. The correlative relationship between plasma PON-1 activity and OFR metabolism variables was analyzed.

Results

The levels of plasma PON-1, GSH-Px and SOD in RA patients were(122.2±24.1)kU/L,(156.4±32.2)U/L and (78.2±21.3)kU/L, and these were significantly lower than those in healthy controls ( P<0.01). The levels of ox-LDL, MDA and AOPP in RA patients were (832.0±256.2)μg/L,(16.2±6.4) μmol/L and (342.3±118.1) μmol/L, and these were significantly higher than those in healthy controls ( P<0.01). PON-1 activity was positively correlated with GSH-Px( r=0.781, P<0.01)and SOD ( r=0.702, P<0.01), and it was negatively correlated with ox-LDL ( r=-0.721, P<0.01), MDA ( r=-0.789, P<0.01) and AOPP ( r=-0.679, P<0.01).

Conclusions

The plasma PON-1 activity in RA patients decreases significantly. PON-1 may participate in the pathophysiologic process of RA through the reduction of antioxidant properties.

Keyword: Paraoxonase-1; Oxygen free radical; Rheumatoid arthritis

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)存在严重的氧自由基代谢紊乱, 即血浆自由基增多, 而清除自由基的能力减弱, 导致氧化应激, 引起细胞损伤和脂质过氧化[1]。对氧磷酯酶-1(PON-1)是一种由肝脏合成, 存在于血液和肝脏的水解酯酶。PON-1与高密度脂蛋白(HDL)中的载脂蛋白A-Ⅰ 结合, 是一种有效的抗氧化剂, 具有多种生物活性, 其主要作用是通过多种方式降低体内的氧化应激状态和脂质的过氧化[2], 对延缓动脉粥样硬化的形成和冠心病的发生具有重要作用。国外有研究证实RA患者血浆PON-1活性明显降低, 但对于PON-1在RA 中的作用尚未完全阐明, 而国内无相关研究报道。目前国内外对RA患者病变过程中PON-1与氧自由基代谢的关系研究较少, 我们拟通过对RA患者血浆PON-1活性、氧化修饰低密度脂蛋白(ox-LDL)、丙二醛(MDA)含量和循环谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-Px)活性变化的观察, 探讨其与RA 的关系及PON-1与氧自由基代谢的相关性, 以期探索PON-1在RA中的作用机制。

材料和方法
一、研究对象

2005年6月至2006年6月川北医学院附属医院风湿血液科RA住院患者118例, 入选患者均符合1987年美国风湿病学会修订的RA分类诊断标准, 其中男20例、女98例, 年龄25~68岁。对照组56名, 均来自川北医学院附属医院门诊健康体检者, 其中男13名、女43名, 年龄28~64岁, 其年龄和性别与RA组相匹配(P> 0.05), 未服用激素及抗风湿慢作用药, 全部经体格检查和血液生化、心电图、腹部B超等检查无心、肝、肾疾病及糖尿病。

二、方法

1. 样本收集 所有受检者禁食12 h, 于清晨采集静脉血, 肝素抗凝, 分离血浆, 置-20 ℃保存备检。

2. 血浆PON-1活性测定[3] 速率法。取试剂1[0.05 mol/L甘氨酸缓冲液(pH值10.5), 含1 mmol/L CaCl2 、 1 mol/L NaCl]150 μ L, 试剂2(试剂1中含1 mol/L对氧磷硝基苯酚)50 μ L, 血浆8 μ L, 测定350~500 s内对硝基苯酚产生的速度, 波长410/340 nm。对硝基苯酚的摩尔吸光系数为1.805× 104。仪器为日立7170S自动生化分析仪。方法的平均批内变异系数(CV)为3.3%, 批间CV为5.6%。

3. 血浆MDA测定 硫代巴比妥酸法。试剂盒由南京建成生物工程公司提供。

4. 血浆GSH-Px测定 5', 5'-二硫代双2-硝基苯甲酸比色法。试剂盒由南京建成生物工程公司提供。

5. AOPP测定[4] 取血浆或氯胺T标准品0.3 mL, 依次加入2.7 mL磷酸钾缓冲液(pH值7.4)、1.16 mol/L碘化钠150 μ L, 摇匀后静置2 min, 再加入300 μ L冰醋酸, 立即用意大利BTS半自动生化分析仪于340 nm处测定吸光度, 以氯胺T浓度(μ mol/L)来计算AOPP浓度。

6. 血脂测定 分别采用磷酸甘油氧化酶-过氧化酶法、胆固醇酯酶-胆固醇氧化酶法、清除法(一步法)及选择性遮蔽法(一步法)测定三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C), 用透射免疫浊度法测定载脂蛋白A(apo A)、载脂蛋白B(apo B)和脂蛋白(a)[Lp(a)]。所有生化项目均在日立7170S生化分析仪上完成。

7. ox-LDL测定 单抗酶联免疫吸附试验(ELISA)。将特异性单克隆抗体包被固相载体, 与待测血浆样本中ox-LDL结合, 再加入酶标记特异性抗体, 然后加入底物显色。用酶标仪在492nm处测定。标准血清浓度与吸光度值计算出样本的浓度。试剂盒由上海荣盛生物技术有限公司提供。

8. 血浆超氧化物歧化酶(SOD)活性测定 黄嘌呤氧化酶法, 试剂盒由南京建成生物工程公司提供。

三、统计学方法

数据以 x̅± s表示。两样本均数的比较采用独立样本t检验, 采用直线相关分析法进行相关分析。所有数据用SPSS 10.0软件包进行统计学分析。P< 0.05为差异有统计学意义。

结 果
一、RA组和对照组各项指标比较

RA组 TG、Lp(a)均显著高于对照组, 而HDL-C和apo A均显著低于对照组, 见表1。

表1 RA组和对照组血脂水平的比较
二、RA组与对照组血浆PON-1、GSH-Px、MDA、SOD、AOPP、ox-LDL的水平

RA患者血浆PON-1、SOD和GSH-Px活性显著低于对照组(P< 0.01), 而血浆MDA、AOPP、ox-LDL水平显著高于对照组(P< 0.01), 见表2。

表2 RA患者血浆PON-1、ox-LDL和氧自由基代谢水平( x̅± s)
三、各指标相关性分析

RA患者血浆PON-1与GSH-Px、MDA、SOD、AOPP、ox-LDL水平相关性分析见表3。

表3 RA患者血浆PON-1与GSH-Px、MDA、ox-LDL、SOD、 AOPP水平相关性分析
讨 论

RA是一种全身性的自身免疫病, 最基本的病理改变为关节滑膜组织的炎症, 但其病因至今未完全阐明。研究证实, RA患者体内活性氧簇(ROS)主要来源于活化的巨噬细胞分泌大量的超氧阴霉子( O2.-), H2O2和次氯酸(HOCl)及机械运动诱导滑膜关节的缺血再灌注导致ROS的产生。大量生成的ROS影响抗氧化酶的活性使其清除自由基和阻止新的自由基产生的能力减弱, 或二者兼有, 导致组织中氧自由基水平升高, 自由基损伤软骨细胞, 降解细胞外基质, 直接或间接参与了滑膜与骨质的损伤。同时形成自身抗原, 机体自身耐受性被破坏, 淋巴系统机能异常导致自身免疫[1]。本研究结果显示, RA患者血浆MDA和AOPP水平较正常对照组显著升高, SOD和GSH-Px显著降低, 说明RA患者由于种种原因氧化应激增强, 抗氧化酶及其他抗氧化剂在与ROS的作用中受损或消耗, 导致抗氧化酶及其他抗氧化剂不同程度下降, 使RA患者自由基产生增加和抗氧化能力减弱并存, 不能清除体内过多的自由基, 氧化应激增强, 生成大量的过氧化物。自由基参与RA的发生发展, 在关节滑膜的炎性病变和骨质的破坏过程中, 自由基通过破坏软骨细胞、降解胶原和蛋白聚糖直接或间接参与了滑膜与骨质的损伤。

本研究结果也显示, RA患者血浆PON-1活性较对照组显著降低, 且PON-1活性与MDA和AOPP水平呈显著负相关, 与SOD和GSH-Px活性呈正相关, 与以往文献报道一致[5]。相反, ox-LDL则较对照组显著升高, 且PON-1活性与ox-LDL含量呈显著负相关。PON-1作为一种抗氧化酶, 在水解这些过氧化物的过程中活性逐步下降, 机体抗氧化能力降低, 使其直接参与血中脂质过氧化物的水解的能力减弱, 不能有效清除过氧化物, 特别是脂质过氧化物, 使其在血中大量蓄积, 使细胞膜脂质、脂蛋白氧化增加, 导致低密度脂蛋白(LDL)氧化为ox-LDL。

导致RA患者PON-1活性降低的因素还不完全清楚, 可能与下列因素有关:(1)由于RA患者氧自由基产生增加, 导致脂质氧化, 氧化的脂质抑制PON-1的活性[6]; (2)由于PON-1与HDL结合部位的构型对PON-1活性非常重要, RA患者产生大量的急性反应性HDL, 其结构不同于正常的HDL, 构象发生了明显的变化, 直接影响PON-1酶蛋白的活性部位, 从而使血中PON-1活性降低[7]; (3)某些致炎症细胞因子如白细胞介素-10(IL-10)和肿瘤坏死因子-α (TNF-α )下调HepG2细胞表达PON-1 mRNA, 导致肝脏合成PON-1减少。而RA患者IL-10和TNF-α 均显著升高。因此, IL-10和TNF-α 也能降低PON-1的活性[8]。

近年来研究发现, RA患者的心血管系统疾病发病率较高。RA患者比普通人群病死率增高70%, 其中35%~50%为心血管疾病所致, 心血管疾病成为RA患者的首要死亡原因[9]。LDL的氧化被认为是致动脉粥样硬化的关键因素。RA 患者由于氧自由基代谢紊乱, 抗氧化能力降低, 氧自由基产生增多。产生的氧自由基一方面破坏软骨细胞, 抑制软骨细胞的增殖, 减少胶原的合成; 另一方面, PON-1在破坏氧自由基的过程中失活, 导致PON-1活性下降。PON-1在体内的重要作用之一就是降低LDL对脂质过氧化的敏感性, 保护LDL, 使LDL免受氧化修饰, 降低体内ox-LDL水平, 并且能破坏ox-LDL中的溶血磷脂, 以此来保护血管[2]。LDL的氧化被认为是动脉粥样硬化发生的始动因素, ox-LDL可通过多种机制在动脉粥样硬化的形成与发展中发挥重要作用[10]。另外, 大量蓄积的过氧化脂质又使HDL本身受到氧化修饰, 氧化后的HDL其参与胆固醇的逆转运和抗炎、抗氧化能力显著下降, 抗动脉粥样硬化的作用减弱, 从而形成动脉粥样硬化[7]。因此, PON-1活性、氧自由基及ox-LDL与RA患者心血管系统疾病的发生和发展有密切的关系。

综上所述, RA患者脂质过氧化物产生增加, 机体的抗氧化能力下降, PON-1活性降低, 导致体内ox-LDL显著增多, 促进了RA患者动脉粥样硬化的发生发展。因此, PON-1活性降低、氧化应激增强及脂代谢紊乱之间的相互作用可能在RA患者动脉粥样硬化发生发展中起重要的作用。

The authors have declared that no competing interests exist.

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