第四章脂质和脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验

卫生部“十二五”规划教材全国高等医药教材建设研究会规划教材武汉大学医学部涂建成一、概述二、脂蛋白代谢紊乱的主要检测指标三、血脂相关检测指标的临床应用掌握血脂、脂蛋白、载脂蛋白相关概念常见脂质实验室检测的临床意义及应用评价常见脂质代谢紊乱性疾病实验室检测熟悉脂蛋白的分类及特征脂蛋白受体及相关受体代谢途径脂质代谢紊乱性疾病的发病机制了解脂质测定方法及方法学评价第一节概述二、脂蛋白代谢紊乱三、脂蛋白代谢紊乱与动脉粥样硬化一、血浆脂质和脂蛋白代谢1.脂蛋白的代谢及受体的调节途径2.脂质指标的临床应用价值判断3.脂质代谢紊乱的实验室检测实际应用本章的难点和疑点血浆脂质（一）概念：简称血脂，包括甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、磷脂（PL）和游离脂肪酸（FFA）等，总胆固醇是游离胆固醇（FC）和胆固醇酯（CE）的总和。（二）形态结构：脂蛋白一般以不溶于水的TG和CE为核心，表面覆盖有少量蛋白质和极性的PL、FFA，从而使脂蛋白颗粒能稳定的分散在血浆中。一、血浆脂质和脂蛋白代谢Lipoproteinstructure乳糜微粒（chylomicron,CM）极低密度脂蛋白（verylowdensitylipoprotein,VLDL）低密度脂蛋白（Lowdensitylipoprotein,LDL）：中间密度脂蛋白（IDL或LDL1）和脂蛋白（a）（Lp（a））高密度脂蛋白（Highdensitylipoprotein,HDL）（三）脂蛋白的分类--超速离心法脂蛋白的分类---电泳法乳糜微粒β-脂蛋白前β-脂蛋白α-脂蛋白超速离心法与电泳法分离血浆脂蛋白的相应名称和位置MajorClassesofHumanPlasmaLipoproteins:PhysicochemicalCharacteristics载脂蛋白（apoprotein,Apo）载脂蛋白的组成和特征载脂蛋白的基因结构特点进化考虑1.除ApoAⅣ，B、（a）外，均含三个内含子和四个外显子，其内含子插入外显子的位置大致相同；2.几个基因相接很近，呈紧密连锁状态。载脂蛋白的基因结构脂蛋白受体脂类在血液中的以脂蛋白形式进行运送，并可与细胞膜上存在的特异受体相结合，被摄取进入细胞内进行代谢。迄今为止报道的受体已有很多种，研究较详尽的是：LDL受体VLDL受体（VLDL-R）清道夫受体（scavengerreceptor）最先从牛肾上腺分离出来，是一种多功能蛋白，由836个氨基酸残基组成36面体结构蛋白，分子量约115kD，有五种不同的区域构成。功能：通过摄取胆固醇进入细胞内，用于细胞增殖和固醇类激素及胆汁酸盐的合成等LDL受体LDL受体途径（LDLreceptorpathway）LDL或其他含ApoB100、E的脂蛋白如VLDL、β-VLDL均可与LDL受体结合，内吞入细胞使其获得脂类，主要是胆固醇，这种代谢过程称为该途径依赖于LDL受体介导的细胞膜吞饮作用完成。LDL受体代谢途径VLDL受体结构及功能VLDL-R与LDL-R结构类似，但VLDL-R对含有ApoE的脂蛋白VLDL和VLDL残粒有高亲和性，对LDL则呈现低亲和性；不受细胞内胆固醇的负反馈抑制；可能与肥胖成因有关。SR分为A类清道夫受体（SR-A）和B类清道夫受体（SR-B），其配体谱广泛，对oxLDL、LDL、HDL以及VLDL都有较强的亲和性，并参与脂质代谢。功能：使巨噬细胞泡沫化，促进粥样斑块的形成；清除血管过多脂质和病菌毒素。清道夫受体（SR）卵磷脂胆固醇酯酰转移酶（LCAT）脂解酶（lipolyticenzymes）脂蛋白脂肪酶(lipoproteinlipase,LPL）肝酯酶（HTGL）内皮细胞脂肪酶（endotheliallipase,EL）参与脂类代谢的主要酶系统另外，脂类代谢过程中还有几种特殊蛋白质：如CETPDisordersassociatedwithEnzymesandspecialProteinsinLipoproteinMetabolism脂蛋白代谢可分为外源性脂质代谢和内源性脂质代谢，两种代谢途径均以肝脏为中心。外源性代谢途径：从肠道摄入的食物脂质经一系列转变，生成CM，经水解酶类作用通过相应受体被肝脏代谢的过程。内源性代谢途径包括：①由肝脏合成VLDL，VLDL转变为IDL和LDL，LDL被肝脏或其他器官代谢的过程；②HDL的代谢过程。脂蛋白代谢及代谢紊乱外源性脂质代谢从食物中摄取的脂质（主要是TG），在肠内酯酶作用下分解为FFA和MG，再重新组成TG及磷脂。这些新产生的TG与少量Ch、PL、ApoB48、ApoAⅠ构成巨大分子CM，经淋巴系统进入血液循环，在肝脏内被代谢。内源性脂质代谢---VLDL和LDL代谢内源性脂质代谢---HDL代谢HDL在肝脏和小肠合成，属未成形HDLn，获取PL、ApoAⅠ变成圆盘状HDL，经一系列酶作用，形成成熟型HDL2。HDL2在CETP介导下，与VLDL、LDL进行CE交换，同时也转运TG，以VLDL、LDL形式经肝脏摄取最终是末梢组织的FC运送到肝脏代谢，即胆固醇的逆向转运。LipoproteinMetabolism上述通路中每一步上的数字代表因两种中间产物之间的阻断导致的各种功能性高脂蛋白血症。FunctionalClassification：KeyLaboratoryFindingsTypeParticleTriglyceridesCholesterolComments1CMVeryhighNormalLowcardiacrisk,hereditary5CMVeryhighNormalLowcardiacrisk,acquired4VLDLVeryhighLowLowercardiacriskthantypes2and33IDLHighHighHighcardiacrisk,dietarycontrol;presenceofβ-VLDL;VLDL-cholesterol/plasmaTGratio0.32ALDLLowHighHighcardiacrisk2BLDL,VLDLHighHighHighcardiacrisk脂蛋白代谢紊乱：常见现象是血中TC或TG升高，或者是各种脂蛋白水平异常增高。高脂蛋白血症（hyperlipoproteinemia）是指血浆中CM、VLDL、LDL、HDL等脂蛋白有一种或几种浓度过高的现象。二、脂蛋白代谢紊乱血TC、TG浓度血清脂蛋白含量血浆（血清）外观高脂蛋白血症分型血浆脂类及脂蛋白的水平受到多种基因及环境的影响，脂质代谢紊乱导致脂类或脂蛋白浓度异常，临床上以脂蛋白代谢紊乱、代谢综合征和动脉粥样硬化最常见。其中脂蛋白代谢紊乱性疾病包括高脂血症（hyperlipidemia，HLP）、低脂血症、低HDL血症和高HDL血症等，既可以是原发性的，也可以继发于其他疾病。以高脂血症最常见。从病因来看，可为原发，可为继发。一、原发性脂蛋白代谢紊乱1976年Fredrickson等将其以表现型为基础分为六型，分别考虑了血清4℃过夜后的外观、血脂检测指标以及血清脂蛋白电泳等。此种分类方法每种分型都没有对应特定一种疾病，而是将血脂水平表现相似的疾病归为一类，只作为了描述脂蛋白异常的一种方法。随着研究的深入，尤其是遗传和分子诊断技术的发展，运用分子诊断技术对载脂蛋白进行基因分型，辅助临床对疾病的诊治。原发性脂蛋白代谢紊乱症分类原发性脂蛋白代谢紊乱家族性高TG血症ApoE异常症家族性高ch血症ApoB100缺陷症高HDL-C血症ApoC-II缺陷症二、继发性高脂蛋白血症继发性高脂蛋白血症原因分类糖尿病甲状腺功能减退肾脏疾病肥胖、酗酒等LipoproteinprofileSecondarycausesLifestylefactorsHighcholesterolandhighHypothyroidismandnephroticsyndromeObesityLDL-CwithorwithoutlowHDL-CMedicationsuchasthiazidediureticsandsteroidsChronicobstructiveliverdisedseExcessdietarycholesteroland/orsaturatedfatApoE-4mayincreasesusceptibilityHightriglycerideswithnormaltotalandLDL-CwithorwithoutlowHDL-CMedicationssuchasthiazidediuretics，estrogens，corticosteroids，retinoids，ciclosporin，andbeta-blockers(withoutintrinsicsympathomimetic)Insulinresistance/diabetesChronicrenalfailureandnephroticsyndromeObesityPhysicalinactivityCigarettesmokingExcessalcoholintakeHighcarbohydratedietsHighcholesterolandhightriglycerideswithorwithoutlowHDL-CMedications，notablyhigh-dosesteroidsorciclosporinSeverehypothyroidism，diabetes/insulinresistance，andnephroticsyndromeObesityIsolatedlowHDL-CMedicationssuchasisotretinoin，probucol，andanabolicsteroids，beta-blockersandcertainprogestogensPhysicalinactivityIncreasedbodyweightHigh-carbohydrate，low-fatdietsIsolatedhihjHDL-CMedicationssuchasphenytoin，phenobarbital，rifampicin，griseofulvin，andestrogensAlcoholintakeLifestyleFactorsandCausesofSecondaryDyslipidemia三、脂蛋白代谢紊乱与动脉粥样硬化AS：指动脉壁内膜下发生脂质沉积，平滑肌细胞及胶原纤维增生，伴有坏死及钙化，形成粥样斑块等不同程度病变的慢性血管炎症性疾病。肾动脉硬化症阻塞性AS脑出血脑梗死MI、心绞痛主动脉瘤AS的危险因素可转变的危险因素不可改变的危险因素潜在的危险因素吸烟、肥胖、运动量小年龄、性别、遗传Lp（a）、Hcy炎症危险因子血栓危险因子PAI-Ⅰ、Fg、凝血因子Ⅶ等AS炎性细胞因子、高敏C反应蛋白引起动脉粥样硬化的脂蛋白脂蛋白残粒变性LDLB型LDLLp(a)四、高密度脂蛋白的抗动脉粥样硬化功能主要机制为：中和修饰LDL配基活性抑制内皮细胞粘附分子的表达对LDL氧化抑制五、代谢综合征（metabolicsyndrome，MS）MS是一组复杂的代谢紊乱症候群，包括中心性肥胖、TG水平升高、HDL-C减低、高血压、空腹血糖升高，是导致糖尿病(DM)和心脑血管疾病(CVD)的危险因素。2005年，IDF综合了来自世界六大洲糖尿病学、心血管病学、血脂学、公共卫生、流行病学、遗传学、营养和代谢学专家的意见，颁布了代谢综合征的定义，和以往区别的是此次代谢综合征的定义强调以中心性肥胖为核心，采纳腰围作为诊断指标。其中中心性肥胖为必须，加上甘油三酯（TG）升高、HDL-C减低、血压升高、空腹血糖（FPG）升高或已诊断为2型糖尿病（T2DM）四项中的任意两项。CentralobesityWaistcircumference*—ethnicityspecific(seeta