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马明坤, 贾克刚. 脂蛋白相关磷脂酶A2及其与冠心病相关性的研究进展[J].检验医学, 2015,25(9): 740-743
[J]. Labratory Medicine, 2015,25(9): 740-743  
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脂蛋白相关磷脂酶A2及其与冠心病相关性的研究进展
马明坤1, 贾克刚2
1.天津中医药大学第二附属医院检验科,天津 300150
2.泰达国际心血管病医院检验科,天津 300457

作者简介:马明坤,女,1979年生,学士,主管技师,主要从事免疫学和微生物学工作。

摘要
关键词: 脂蛋白相关磷脂酶A2; 冠心病; 相关性
中图分类号:Q555 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2010)09-0740-04

冠心病是动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS)导致器官病变最常见疾病。AS是一种炎性疾病, 炎症反应参与了AS发生的各个环节。在动脉粥样斑块形成的起始、发展以及稳定性丧失和斑块破裂脱落中均起着重要作用。近期的研究表明, 脂蛋白相关磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A2, LP-PLA2)是一种与冠心病有关的新的炎症标志物, 其抑制剂的研究也正成为热点。我们现将其相关的理论和最新的研究进展作一介绍。

一、LP-PLA2的生物学特性

LP-PLA2是磷脂酶A2超家族的一个亚类, 相对分子质量为45 400 (441个氨基酸), 编码LP-PLA2的基因位于染色体的6p21.2-p12。根据其存在部位、氨基酸顺序同源性和生化功能特征, 迄今为止至少已报道了3种LP-PLA2类型, 分泌型(secretory PLA2, sPLA2, 包括PLA2-Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅴ 、Ⅸ 、Ⅹ )、胞质型(cytoplasmic PLA2, cPLA2, 包括PLA2-Ⅳ )均表现出对钙离子(Ca2+)的高度敏感性; 还有Ca2+非依赖型(independent PLA2, iPLA2, 包括PLA2-Ⅳ 、Ⅶ 、Ⅷ )。相比而言, 目前研究最多的是低相对分子质量Ca2+依赖型的cPLA2及sPLA2。LP-PLA2是细胞内和分泌能水解细胞膜和脂蛋白Sn-2位结合位点磷脂的一个家族成员[1~3]。

人血浆LP-PLA2主要由几种在AS中起关键作用的炎症细胞(如成熟的巨噬细胞、T淋巴细胞、单核细胞和肥大细胞等)合成和分泌。血脂水平包括总胆固醇(total cholesterol, TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)对该酶活性有显著影响, 可明显提高其活性, 三酰甘油(triglyceride, TG)也能起到一定的活化作用; 高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol, HDL-C)则能明显降低其活性[2, 4]。

血液循环中的LP-PLA2大多黏附在低密度脂蛋白(low density lipoprotein, LDL)上, 和LDL一起转运到血管内膜。LP-PLA2和LDL黏附结合后, 进一步作用LDL内氧化型磷脂产生溶血卵磷脂和氧化型脂肪酸。这2个产物对AS的起始、发展起着重要作用。然而, 在AS斑块内的巨噬细胞亦产生LP-PLA2, 游离LP-PLA2从损伤处进入循环系统。还有证据显示, 溶血卵磷脂和氧化型脂肪酸可能参与破坏斑块稳定性。LP-PLA2产物活性诱导巨噬细胞死亡, 这有助于坏死核心的扩大, 纤维帽变薄, 增加了纤维帽区域内炎性物的渗透, 这是所谓易受损斑块的关键特点[4]。

LP-PLA2循环浓度和性别、年龄、吸烟存在一定的关联。近年的研究显示, LP-PLA2与载脂蛋白B(apolipoprotein B, apo B)及 LDL相关, 其中80%结合到apo B, LP-PLA2的活性主要和小而密LDL颗粒相关[1], 但这只解释了40%酶活性和脂类相关, 有学者认为种族和性别是独立的LP-PLA2活性影响因素, LP-PLA2升高判断需要种族和性别阈值的确定[5]。

二、LP-PLA2的检测方法

目前, 常用的检测LP-PLA2的方法有比色活性分析(colormetric activity assay, CAA)和酶联免疫吸附试验(ELISA)。前者LP-PLA2活性测定使用血小板活化因子(PAF)-H3为反应底物, 酶活性的表达以每毫升每分钟PAF水解底物的量表示为nmol/(min· mL)。这种方法也使用微孔板为载体测定, 临床应用较ELISA少, 但检测样本类型不局限, 可为血清、组织匀浆、细胞溶解物等[6]。ELISA(如美国Diadexus公司的二代LP-PLA2试剂)样本须选择血清或血浆, 可定量测定人血清或血浆中的LP-PLA2。该法运用2种单克隆抗体, 第1个单克隆抗体是固定在固相微孔板上, 以前包被在微量滴管孔; 第2个是辣根过氧化物酶标记的单克隆抗体, 做出标准曲线定量分析LP-PLA2水平。血清样本分析前需 1∶ 10稀释后检测, 定量测定, 常用报告单位为ng/mL[7]。

临床还未见有免疫透射比浊的LP-PLA2试剂应用于生化分析仪, 实现快速小样本的测定。随着科学技术的飞速发展, 基因组、蛋白质组、芯片技术的成熟, 相信芯片等新检测技术会在临床应用于患者样本的检测, 以用来辅助患者的诊断、治疗。

三、LP-PLA2与AS和冠心病的关系

LP-PLA2是水解AS斑块中LDL颗粒氧化型磷脂惟一的酶[8], 其作用产物对AS的起始、发展起着重要作用。对此刘军妮等[9]对107例冠心病患者行冠状动脉造影(coronary angiography, CAG)和血管内超声(intravascular ultrasound, IVUS)检查, 根据CAG和IVUS检查有无冠状动脉改变及斑块性质将患者分为稳定斑块组(38例)、不稳定斑块组(33例)和无斑块组(36例), 检测所有患者血清的LP-PLA2水平, 分析血清LP-PLA2水平与IVUS检查指标包括纤维帽厚度、偏心指数、重构指数的相关性。结果发现不稳定斑块组的血清LP-PLA2高于稳定斑块组(P< 0.05), 说明冠心病患者血清LP-PLA2水平与AS斑块稳定性相关, 可作为临床预测不稳定斑块的血清学指标。LP-PLA2水平被认为是心血管疾病的危险因子。

在组织病理学上, Vickers 等[8]研究了颈动脉内膜切除组织和对应血浆LP-PLA2、氧化LDL(oxidative LDL, ox-LDL)两者的关系。发现在内膜切除组织提取物中, ox-LDL水平和LP-PLA2活性显著相关。两者在AS斑块内部片段和颈动脉分叉点最丰富。AS内膜提取物中LP-PLA2和ox-LDL呈正相关(r=0.634 6), 而与对应血浆中的LP-PLA2水平呈负相关(r=-0.578)。LP-PLA2/ox-LDL在AS组织、正常组织、血浆中之比分别为277∶ 1、135∶ 1、13∶ 1。免疫组化试验指示斑块中LP-PLA2和ox-LDL存在重叠, 但分布不同。荧光显微镜显示LP-PLA2和ox-LDL表位在血浆中LDL颗粒上相同, 但在斑块中两者表位不同。结果提示在AS斑块中LP-PLA2含量较ox-LDL高, LP-PLA2参与AS的形成。提示了LP-PLA2表位不同, 其在组织和血浆中的浓度不一致, 在研究中应加以区别。

还有学者研究了112例心脏移植后受者血浆LP-PLA2水平, 并通过3D血管内超声评估心脏移植血管疾病和移植后心脏不良事件的发生率之间的关系, 结果发现高LP-PLA2水平与高斑块容积相关, 因此认为LP-PLA2与心脏同种异体移植血管进展独立相关, 预示心血管事件的高发生率[10]。这一发现支持了系统炎症是心脏移植血管病变的重要指示。LP-PLA2是移植手术后患者治疗靶目标和心脏移植血管病变危险的有用的标志物。

以上结果说明LP-PLA2是评估心血管系统炎症和斑块稳定性的标志物, 是与AS发生、发展及斑块的稳定性、斑块破裂脱落有关的惟一的酶。

四、对经皮冠状动脉介入术(percut-aneous coronary intervention, PCI)术后冠状动脉支架内再狭窄的影响

血管成形术后的患者6个月中大约有20%会出现再狭窄, 因此需要再做造影。PCI能人为地破坏粥样斑块, 从而释放斑块内的脂质和炎症介质, 包括细胞因子、黏附分子和氧自由基等, 从而再介导血管平滑肌细胞向内膜移动, 而平滑肌细胞的增殖和迁移被认为是PCI术后支架内再狭窄的重要因素。

Moldoveanu等[11]研究了80例冠状动脉造影狭窄程度> 50%的患者, 发现用金属支架治疗前后LP-PLA2和髓过氧化物酶的活性立即升高, 随访24、48和72 h及1、3和6个月后发现患者中有33.75%存在支架的再狭窄。提示炎性标志物LP-PLA2是再狭窄发生的独立标志物之一, 血管性炎症特异性高。同样, 早期Korotaeva 等[12]对24例行PCI患者经6个月随访, 发现有13例患者出现支架内再狭窄, 而他们的血sPLA2均在术后明显升高且一直维持到术后第6天, 考虑其可能直接参与了再狭窄的过程。另外, 动物实验分析了腺病毒介导的LP-PLA2基因转印技术在动脉再狭窄模式中新内膜的形成影响[13]。实验中主动脉球囊扩张2次, 3 d后基因转印。28 d后, LP-PLA2腺病毒组血浆LP-PLA2活性明显高于Lacz腺病毒组。组织学分析发现在LP-PLA2腺病毒组新生内膜与Lacz腺病毒组相比增厚显著减低; LP-PLA2腺病毒组静脉坏死细胞高于Lacz腺病毒组。说明了腺病毒介导的LP-PLA2基因转印减少了主动脉球囊扩张的再狭窄, 是有用的阻止血管成形术后再狭窄的方法。

五、LP-PLA2的抑制剂

LP-PLA2存在于循环和AS斑块中, 在造成AS损伤过程中占有关键位置, 是一个潜在的心血管疾病危险的炎性标志物, 可以作为潜在的治疗靶目标。LP-PLA2抑制剂成为公认的抗炎药物, 对血管和降低潜在斑块不稳定有特异性[14]。近来研究显示了LP-PLA2抑制剂对人和动物模型AS斑块的有益改变[14, 15]。

LP-PLA2在冠状动脉损伤处的坏死核心丰富表达, 其酶活性的产物有助于炎症和细胞的死亡、斑块稳定的破坏。Serruys等[16]研究了冠状动脉造影证实的330例冠心病患者, 比较口服LP-PLA2抑制剂和安慰剂12个月后AS斑块形状(血管内超声)和血浆高敏C反应蛋白水平。结果发现口服LP-PLA2抑制剂患者较服用安慰剂患者血清LP-PLA2水平下降了59%(P< 0.001); 服用抑制剂患者12个月后斑块形状和血浆高敏C反应蛋白水平与服用前无差异。然而, 在安慰剂治疗组, 斑块核心容积增加, 2组间差异有统计学意义。说明了LP-PLA2抑制剂能阻止坏死核心扩大, 是斑块稳定性的关键决定因素。这些发现提示, LP-PLA2抑制剂可以代表一个新的治疗方法。

LP-PLA2抑制剂将在抑制炎症、降低粥样斑块容积和防止冠状动脉支架后再狭窄中发挥作用。

六、结论

综上所述, LP-PLA2是磷脂酶A2超家族的一个成员, LP-PLA2是水解AS斑块中LDL颗粒氧化型磷脂惟一的酶。LP-PLA2不仅是炎症和冠心病的风险标记物, 而且促进炎症和AS, 可以作为临床预测不稳定斑块的血清学指标。寻找LP-PLA2抑制剂对于研究该酶与炎症和AS的确切关系作用重大, 应用LP-PLA2抑制剂是一种新的、非降脂策略的AS治疗方法。目前对于LP-PLA2的生物学功能仍未完全认识, 其与AS的关系及检测的方法也需进一步深入研究。

The authors have declared that no competing interests exist.

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