膽固醇酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的研究進(jìn)展

 

    [摘要]   闡述了膽固醇酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（CETP）在分子生物學(xué)上的研究進(jìn)展。由于CETP在協(xié)調(diào)血脂水平中扮演重要的角色，它與冠心病（CHD）的關(guān)系十分密切，但CETP究竟是抗動(dòng)脈粥樣硬化（AS）還是致AS的機(jī)制還不太明確，需要我們進(jìn)一步研究從而正確評(píng)價(jià)其生理病理和臨床意義。

    [關(guān)鍵詞]  膽固醇酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白；基因突變；高密度脂蛋白；低密度脂蛋白；冠心病；動(dòng)脈粥樣硬化

目前已經(jīng)公認(rèn)的高脂血癥包括高膽固醇血癥、高三酰甘油血癥及混合性高脂血癥是導(dǎo)致冠心病（CHD）的主要危險(xiǎn)因素之一，并憶證實(shí)降低血脂可以減慢已形成的粥樣硬化斑塊的進(jìn)展，甚至使其消退；而且每降低總膽固醇水平1%，可以使心肌梗死的發(fā)生率降低2%。而膽固醇酯轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是協(xié)調(diào)脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的重要蛋白，與體內(nèi)血脂水平密切相關(guān)，近年來逐漸引起人們的關(guān)注。

  

      1   CETP的結(jié)構(gòu)信息

CETP為疏水性糖蛋白，由17個(gè)氨基酸的信號(hào)肽和476個(gè)氨基酸的多肽組成，疏水性氨基酸占44%。成熟CETP含4個(gè)天冬酰胺N糖基，相對(duì)分子質(zhì)量約電點(diǎn)是4.6~5.4，基因編碼區(qū)為25kg，包含16個(gè)外顯子和15個(gè)為70000，等內(nèi)含子，位于16染色體上。

CETP的C端序列含豐富的疏水氨基酸高氨酸和苯丙氨酸，是CETP的活性中心和單克隆抗體（TP2）的表位，TP2可以中和CETP對(duì)中性脂肪的轉(zhuǎn)移活性。C末端刪除后，膽固醇（CE）和三酰甘油（TG）轉(zhuǎn)移活性下降，但與高密度脂蛋白（HDL）結(jié)合不變。

       對(duì)其233Lys進(jìn)行取代，均能降低CETP與脂蛋白的結(jié)合，但尚未得到證實(shí)這些堿性氨基酸殘基是否參與脂蛋白結(jié)合。在376~378位存在一個(gè)Lys殘基三聯(lián)體，可能為脂蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，它能引發(fā)或穩(wěn)定CETP與磷脂、非酯化脂肪酸上負(fù)電基團(tuán)的結(jié)合。將CETP上88，240，341，396上Asp突變?yōu)镚ln，結(jié)果發(fā)現(xiàn)241和396位糖基去掉，并不能顯著影響其CETP轉(zhuǎn)移活性；88位糖基對(duì)于正常的脂轉(zhuǎn)移功能非常重要；而341-Asp未糖基化，要比全糖活性升高約40%，并且血漿中也存在這種形式（人體可能通過兩者之間的轉(zhuǎn)換來調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)錄活性，同時(shí)也解釋了為什么不同研究人員測(cè)定的CETP相對(duì)分子質(zhì)量存在差異）。

已明確人的肝臟、小腸、腎上腺、脾臟和脂肪組織含有CETP Mrna，主動(dòng)脈中也存在CETP。Ishikawa等通過體內(nèi)研究表明，主動(dòng)脈內(nèi)膜和中間層的平滑肌可能通過產(chǎn)生CETP來除去動(dòng)脈壁中過剩的CE；而Zhang等通過組織化學(xué)分析表明，免疫反應(yīng)的CETP大量存在于主動(dòng)脈的泡沫細(xì)胞和前致動(dòng)脈粥樣硬化損傷處，而不是在正常的動(dòng)脈壁；又經(jīng)雙重免疫印染色法證實(shí)，泡沫細(xì)胞中的CETP多數(shù)由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，只有少數(shù)由平滑肌產(chǎn)生。CETP和這種分布，可能通過去除細(xì)胞中的CE來減緩動(dòng)脈粥樣硬化（AS）的形成。

流行病學(xué)研究表明，日本一些高HDL血癥家族中，其CETP的第14內(nèi)含子首位發(fā)生GA突變和15外顯子D442G突變的頻率很高。這些突變使HDL和LDL無論在數(shù)量上，還是在形狀、功能上都有很大的變化，而且就那些旅美日僑和Omagari的日本人來說，前者突變往往還易誘發(fā)AS。Zhuang等對(duì)94例心肌梗死、110例腦卒中和335例健康人進(jìn)行基因突變分析，D442G檢出率分別為3.5%，3.6%和5%。I14A檢出率分別為1.2%，0.9%和1%，表明心肌梗死、腦卒中患者兩者CETP基因突變頻率與健康人無差別，可能中國(guó)人CETP基因突變者的脂蛋白異常特征和對(duì)心血管疾病的影響和日本人有所差別。

       德國(guó)人15外顯子突非常頻發(fā)，約占研究人數(shù)40%，同時(shí)HDL-C增高約10%。R451Q突變目前僅見于歐美白種人群，其頻率為0.019~0.038，這樣的突變體CETP活性往往很高；而I405V則是所有CETP突變型中頻率最高的，但中國(guó)漢族人群412個(gè)研究對(duì)象中，未發(fā)現(xiàn)IVS14+1G-A和T451Q這2種突變類型，表明它們?cè)谥袊?guó)漢族人群中非常罕見，不可能對(duì)群體的脂代謝和CHD發(fā)病率產(chǎn)生很大的影響。

       另外還發(fā)現(xiàn)一些少見的突變體，如14內(nèi)含子插入突變（T+3）、外顯子10和6的無義突變、Exon9刪除等。CETP還存在一些改變酶切位點(diǎn)的多態(tài)性，B₁和B₂等位基因不存在或缺失TaqIB酶切位點(diǎn)的頻率分別為0.59和0.41，且多數(shù)結(jié)果表明基因型B₂B₂個(gè)體引發(fā)心肌梗死的幾率最低。

 

4．1協(xié)調(diào)脂質(zhì)交換  在脂蛋白代謝中，CETP介導(dǎo)脂蛋白之間脂質(zhì)的交換，使CE從HDL向VLDL，IDL（中間密度脂蛋白）和LDL轉(zhuǎn)運(yùn)，然后IDL和LDL通過LDL受體在肝臟被分解；在CE轉(zhuǎn)遠(yuǎn)的同時(shí)，TG以等分子比例反方向轉(zhuǎn)運(yùn)，HDL因而變得富含TG而被三酰甘油脂酶[脂蛋白脂肪酶（LPL）和肝脂酶（HL）]水解。HDL顆粒攝取組織中游離膽固醇，經(jīng)卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶（LCAT）催化生成CE，進(jìn)入下一步循環(huán)，從而加速外周組織膽固醇流出。

第一步，CETP上正電荷區(qū)與脂蛋白表面一個(gè)或幾個(gè)負(fù)電基團(tuán)結(jié)合，如磷脂的磷酸基團(tuán)、非酯化脂肪酸羧基、載脂蛋白的負(fù)電區(qū)等。接著CETP發(fā)生某些構(gòu)型改變，暴露一個(gè)特定的中性脂結(jié)合位點(diǎn)。

第二步，定位在磷脂外側(cè)乙酰鏈上中性脂與CETP中性脂結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，再轉(zhuǎn)運(yùn)至其他的脂蛋白中。

最新研究表明，CETP協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)運(yùn)存在2種模型：穿梭模型和三聯(lián)體模型，三聯(lián)體模型中CETP可能以二聚體形式存在。NEFA（定位在分解的VLDL脂蛋白外殼上的一種離子型非酯化脂肪酸）不存在時(shí)，CETP主要以穿梭機(jī)制來協(xié)調(diào)HDL與LDL中性脂的交換，并不實(shí)現(xiàn)凈轉(zhuǎn)移；但如果存在NEFA，則以三聯(lián)體機(jī)制為主，并實(shí)現(xiàn)從HDL到LDL的凈轉(zhuǎn)移。

 

    經(jīng)上述膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)能有效防止細(xì)胞內(nèi)膽固醇的蓄積，故一般認(rèn)為CETP具有抗AS作用。但也有人提出不同的觀點(diǎn)，認(rèn)為CETP具有致AS作用。

當(dāng)CETP缺乏時(shí)，上述HDL清除外周CE的速度降低，故HDL的代謝也相對(duì)減慢，血漿HDL水平明顯升高。而最新流行病學(xué)研究表明，不論是男性還是女性，血漿HDL-C每升高0.03mmol·L^-1，患冠心病的危險(xiǎn)性即降低2%~3%，即使校正了其他的CHD危險(xiǎn)因素是也是如此。

反之CETP活性增加，CE轉(zhuǎn)運(yùn)速率加快，脂肪攝取過多易沉積于肝，LDL受體下調(diào)。CETP活性越高，LDL受體下調(diào)加劇，更多富含CE和LDL顆粒和VLDL殘粒集聚于血漿中。動(dòng)脈壁內(nèi)皮細(xì)胞存在LDL受體，當(dāng)透過動(dòng)脈壁的LDL增多并超過其正常代謝能力時(shí)，過多的LDL就聚集在動(dòng)脈壁細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致CE沉積于動(dòng)脈壁內(nèi)，促進(jìn)AS和形成。

另外，CETP在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中的研究也支持致AS的觀點(diǎn)。CETP在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中的表達(dá)，比人或類人猿中強(qiáng)2~6倍。CETP活性較高的動(dòng)物如兔、猴等易于患AS，它們?cè)诟吣懝檀硷嬍硶r(shí)不能形成富含apoE和CE的HDL；而CETP活性低的動(dòng)物（大鼠、豚鼠、狗、羊、牛和北京鴨等）在給予高膽固醇飲食后形成較多的HDL-C，不利于AS的形成。

 

可分為外界因素和體內(nèi)相關(guān)因子兩部分，外界因素包括：①  高膽固醇飲食使兔肝臟、倉(cāng)鼠脂肪組織、心臟、肌肉、類人猿肝臟和脂肪組織CETPmTNA水平上升，且最新研究表明高膽固醇飲食（尤其是飽和脂肪）易增加AS的幾率。②  長(zhǎng)期適量飲酒  使HDL-C升高30%，CETP濃度下降25%，心肌梗死的發(fā)生率降低。③  吸煙  血液HDL-C濃度下降，含apoB脂蛋白（VLDL和LDL等）中的CE上升，CETP活性增強(qiáng)。④  肥胖   血漿CETP濃度上升，HDL-C濃度下降，同時(shí)肝藥酶活性降低，酯酶活性增大。體內(nèi)相關(guān)因子包括：①  LCAT 直接提高CETP和HDL3及apoA  I-磷脂之間的作用力從而提高CE轉(zhuǎn)移活性。②  磷脂轉(zhuǎn)移蛋白（PLTP）通過重新分配磷脂，間接影響CETP活性。③ apoAⅡ 低濃度下加強(qiáng)CETP協(xié)調(diào)CE和轉(zhuǎn)運(yùn)，但并不影響TG的逆轉(zhuǎn)運(yùn)；高濃度時(shí)，抑制CE轉(zhuǎn)運(yùn)。④  性激素  兔妊娠血漿膽固醇水平下降導(dǎo)致CE轉(zhuǎn)運(yùn)活性（CETA）降低，但人類妊娠后期CETA增加。⑤  腎上腺皮質(zhì)激素  使正常人和腎病綜合征患者的血漿CETP水平降低，亦能使轉(zhuǎn)基因大鼠的CETP濃度的肝臟CETP  mTNA和含量減低。⑥  其他因子  高脂血癥的高膽固醇血癥患者血漿CETP濃度增高26%，家庭性復(fù)合型高脂血癥的CETP比對(duì)照者高63%，另外，腎病綜合征患者的CETP升高50%，并與疾病程度成比例，糖尿病等異發(fā)性CHD患者也伴有血漿CETP活性增高。

 

綜上所述，CETP與CHD的關(guān)系十分復(fù)雜，CETP對(duì)AS總體的影響可能取決于人們的飲食習(xí)慣、遺傳因素以及機(jī)體的代謝狀態(tài)。如果膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的其他因素功能正常，CETP的主要作用有利于抗AS；而在多種異常脂蛋白血癥（異常β脂蛋白血癥，家庭性高膽固醇血癥和混合型高脂蛋白血癥）和一些疾病（肥胖、糖尿病、腎病綜合征以及AS型心腦血管疾病），CETP過度表達(dá)導(dǎo)致AS脂蛋白譜，使膽固醇逆向轉(zhuǎn)運(yùn)途徑發(fā)生障礙和促進(jìn)AS形成。

因此，CETP活性應(yīng)該是CETP轉(zhuǎn)移CE的能力以及脂蛋白作為供體/受體能力的綜合。深入分析CETP基因缺陷、各種病態(tài)下脂蛋白結(jié)構(gòu)、功能和代謝調(diào)節(jié)才能從分子生物學(xué)基礎(chǔ)上揭示CETP與心血管疾病之間的關(guān)系，從而正確評(píng)價(jià)CETP的病理生理和臨床意義。