高脂血症与血小板活化关系的研究进展

2015-02-10 04:52陈乐闻综述罗心平审校
医学综述 2015年11期
关键词:高脂血症

陈乐闻(综述),李 剑,罗心平(审校)

(复旦大学附属华山医院心内科,上海 200040)



高脂血症与血小板活化关系的研究进展

陈乐闻(综述),李剑,罗心平※(审校)

(复旦大学附属华山医院心内科,上海 200040)

摘要:高脂血症是导致动脉粥样硬化形成的主要因素。高脂血症通过作用于血小板,影响其活化、聚集等作用,进而影响动脉血栓形成。而采用他汀干预高脂血症后可改善血小板的活化功能,提示高脂血症与血小板活化密切相关。低密度脂蛋白胆固醇及高密度脂蛋白胆固醇可通过作用于血小板活化通路而影响血小板的活化聚集。该文就近年来高脂血症与血小板活化关系的研究进展予以综述。

关键词:高脂血症;血小板活化;低密度脂蛋白胆固醇;高密度脂蛋白胆固醇

血小板活化在动脉粥样硬化及动脉血栓形成过程中起着主导性的作用[1]。不稳定动脉粥样硬化斑块破裂导致内皮下组织暴露于血管腔,血小板通过其表面糖蛋白Ⅰb-Ⅴ-Ⅸ受体与冯·维勒布兰德因子(von willebrand factor,vWF )黏附于内皮下胶原组织,再通过血小板糖蛋白 Ⅵ及整合素α2β1与胶原受体结合,使血小板牢固的黏附于破损部位[2]。血小板可通过介导胞内信号通路的改变,促进胞内活性介质的释放;另一方面,通过活化花生四烯酸代谢途径产生血栓烷A2(thromboxane A2,TXA2),最终导致整合素αⅡbβ3(糖蛋白Ⅱb/Ⅲa)的构形改变以增加其亲和力,并通过与纤维蛋白原的结合启动血小板的聚集作用,促进动脉血栓的形成[3]。现就高脂血症与血小板活化关系的研究进展予以综述。

1高脂血症促进血小板的活化聚集

众多研究发现,高脂血症促进血小板的活化与聚集[4-5]。体外研究发现,应用甲基-β-环糊精将血小板胞膜胆固醇酯分离祛除后,可导致血小板活化聚集作用显著减弱;当重置胆固醇于血小板胞膜后,血小板活化聚集作用得到恢复[6]。采用高脂饮食喂养的小鼠,其血小板活化标志物P-选择素、CD40、CD40L 的表达显著增高[5]。CD40L的表达与动脉粥样硬化斑块脂质裂纹的形成明显相关,当采用他汀干预高胆固醇血症小鼠后,血小板P选择素、sCD40及白细胞介素6的表达显著下调,进而抑制不稳定动脉粥样硬化斑块的形成[7]。

2血小板活化机制的具体通路

血小板活化过程中有诸多活化途径的参与,包括腺苷二磷酸(adenosine diphosphate,ADP)、TXA2、5-羟色胺、胶原蛋白、凝血酶等活性介质所介导的活化途径[8]。Quinton等[6]发现,在血脂异常导致的血小板活化过程中,最重要的就是ADP受体-P2Y12的参与。血小板活性介质ADP可作用于血小板P2Y1和P2Y12受体,ADP与P2Y1受体结合可激活磷脂酶Cβ2/β,进而促进三磷酸肌醇[inositol 1,4,5-trisphosphate,Ins(1,4,5)P3]及二酰甘油的合成;Ins(1,4,5)P3通过作用于致密管道而诱导胞内钙离子的增加[9]。另外,二酰甘油作用于蛋白激酶C,后者通过作用于一系列信号底物,从而促进胞内α和致密颗粒释放活化介质(包括vWF、血小板反应蛋白1、纤维蛋白原、促凝血球蛋白原、ADP、ATP、5-羟色胺、钙离子、血小板衍生生长因子等)以扩大血小板的活化作用[10]。ADP作用于P2Y12受体,可同时激活下游磷脂酰肌醇3-激酶和抑制腺苷酸环化酶;活化的磷脂酰肌醇3-激酶通过一系列胞内信号的改变导致丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(RAC-alpha serine/threonine-protein kinase,Akt)的磷酸化;磷酸化的Akt可作用于一系列蛋白信号底物,可磷酸化下游糖原合成激酶-3β[11]。研究发现,相对于野生型小鼠,基因剔除糖原合成激酶-3β小鼠的血小板活化聚集功能显著提高,提示糖原合成激酶-3β在血小板活化过程中发挥重要的负性调节作用[12]。除此之外,哺乳动物雷帕霉素靶蛋白也参与Akt的调节作用,但其主要参与血栓形成过程中的回缩作用从而稳定血栓结构,但其对血小板的活化与聚集作用较不明显[13-14]。另外,受抑制的腺苷酸环化酶可导致环腺苷酸的合成减少,下调的环腺苷酸导致血管舒张剂刺激磷蛋白的去磷酸化[15]。在血小板的活化过程中,血管舒张剂刺激磷蛋白介导血小板的骨架重组作用,从而影响血小板的伸展等构形改变;相对的,磷酸化血管舒张剂刺激磷蛋白可抑制糖蛋白Ⅱb/Ⅲa与纤维蛋白原的结合,以抑制血小板的聚集作用[16]。

通过以上活化信号的改变,进而导致踝蛋白与终末信号产物整合素αⅡbβ3的结合以启动血小板的聚集作用。近期研究发现,踝蛋白可结合于β3亚基上的两个位点,分别为膜远侧区NPxY 序列的弱结合部位及膜近侧区的关键激活结合部位;踝蛋白1(L325R)小鼠(基因剔除踝蛋白上与膜近侧区结合的位点)出现严重出血症状;而踝蛋白(W359A)小鼠(基因剔除踝蛋白上与NPxY结合的位点)并没有出现严重出血症状;血小板活化功能检测中,踝蛋白1(L325R)小鼠可完全抑制整合素αⅡbβ3的活性;而踝蛋白(W359A)小鼠可抑制50%的αⅡbβ3活性,相对于野生型小鼠,其与β3亚基的亲和力明显降低,从而抑制血小板的聚集及血栓形成作用[17],提示该部位可作为抗血小板治疗的靶位点,因而成为目前研究的热点。另一方面,胞内钙离子的增加可激活calcium and DAG-regulated guanine nucleotide exchange factor I(CAlDAG-GEFI),后者活化下游信号胞质磷脂酶A,并促进花生四烯酸的释放;在环加氧酶1的作用下,花生四烯酸催化合成TXA2,通过与血小板表面的血栓素A2受体结合启动血小板的活化作用;此外,研究还发现,血小板糖蛋白Ⅰb/Ⅸ/Ⅴ可诱导TXA2的合成并伴随sCD40L的上调,提示TXA2可促进sCD40L的释放[18],证实TXA2可促进动脉粥样硬化斑块的形成。

3高脂血症对血小板活化通路的影响

3.1自然型低密度脂蛋白(native low-density lipoprotein,nLDL)胆固醇对血小板活化功能的影响nLDL胆固醇可通过不同的途径作用于血小板。①nLDL通过表面载脂蛋白(apolipoprotein,apo) B100与血小板apoE2受体(apoE-R2′)结合,进而导致p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)的磷酸化,后者通过激活胞质磷脂酶A途径以诱导TXA2的合成[19]。②nLDL与血小板内皮细胞黏附分子1受体结合,通过磷酸化蛋白磷酸酶2A抑制p38MAPK的磷酸化作用,从而发挥抑制血小板的活化作用[20]。在nLDL介导的抑制血小板活化作用中,血小板内皮细胞黏附分子/ Src同源区2蛋白酪氨酸磷酸酶1(Src homology 2 domain-containing protein tyrosine phosphatases-1,SHP-1)及SHP-2途径发挥更为显著的作用,其通过抑制p38MAPK的磷酸化以抑制血小板的活化作用[21]。研究发现,血小板与nLDL体外孵育30 min后,凝血酶受体活化肽、ADP、纤维蛋白诱导的血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa的表达与聚集作用显著减弱,而血小板内磷酸化的p38MAPK、TXA2及蛋白磷酸酶2A的合成并没有显著改变;但另一方面,血小板内p-SHP-1和p-SHP-2的表达持续120 min后才恢复至活化前状态[20]。该研究提示,p-SHP-1 和p-SHP-2通过延长p38MAPK的去磷酸化作用以持续抑制血小板的活化作用,从而导致体循环中血小板p38MAPK持续处于未激活状态,以维持高nLDL的稳态作用。③nLDL与血小板apoE-R2′受体结合,可激活黏着斑激酶,其黏着斑激酶可激活下游一系列信号底物,包括Grb2和p85(与磷脂酰肌醇3-激酶亚基的调整相关),而导致血小板的活化[22]。④nLDL通过与血小板apoE-R2′受体的结合以激活GTPase Rap1b,后者通过与踝蛋白的作用以激活整合素αⅡbβ3[23]。

3.2氧化型低密度脂蛋白(oxidized LDL,oxLDL)对血小板活化功能的影响oxLDL分布于体循环及氧化应激状态下的血浆中。oxLDL通过其特异性位点oxPCCD36与血小板CD36(清道夫受体B家族成员)和清道夫受体A结合以介导血小板内p38MAPK的磷酸化,从而启动血小板的活化作用;且oxLDL介导的p38MAPK的磷酸化作用为nLDL的2倍,故其发挥的活化作用更为显著[24]。研究发现,oxPCCD36不仅在血小板的活化过程中发挥重要的作用,其在泡沫细胞及动脉粥样硬化斑块形成的过程中也起重要作用,因此oxPCCD36为动脉粥样硬化斑块相关疾病提供重要的诊治靶位点[25]。众多活化途径参与oxLDL与血小板CD36受体结合所介导的血小板活化过程中。当oxLDL与CD36受体结合后,Src家族酪氨酸激酶成员Fyn、Lyn聚集于CD36受体的周围从而被其激活,活化的Fyn与Lyn进而磷酸化下游底物MAPK激酶MKK4,后者进一步诱导c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)2的磷酸化作用,最终启动血小板的活化聚集作用[26]。在高脂血症患者中,JNK2介导的血小板活化作用起着关键性的作用[27]。JNK2阻断剂SP600125作用于血小板后,可显著抑制CD36受体介导的血栓形成作用[28],揭示JNK2在血小板活化过程中所发挥的显著作用,但其具体的作用机制目前仍未明确。新近研究发现,Scr激酶在oxLDL-CD36受体所介导的血小板活化过程中发挥更为显著的作用,由于相对于Fyn、Lyn激酶需至少15 min后才诱导磷酸化作用,Src激酶15 s以内即能启动磷酸化作用,故其介导的Src/Syk/磷脂酶Cg2 及 Src/Rho-Kinase途径在血小板的活化过程中扮演更为重要的作用,通过以上两个途径的协同作用导致肌球蛋白轻链的磷酸化,进而诱导血小板的构形改变[29]。oxLDL氧化过程中产生部分溶血磷脂酸(lysophosphatidicacid,LPA)分布于oxLDL和动脉粥样斑块的脂质核心内;LPA可作用于血小板LPA受体,低水平LPA激活G12/13-偶联蛋白,通过Rho激酶信号通路的改变,导致血小板的构形改变;而高水平LPA激活Gq-偶联蛋白,通过介导胞内钙离子的增加,促进胞内活性介质的释放,从而扩大血小板的活化作用[30]。另一方面,oxLDL可与血小板活性介质协同作用于血小板以介导血小板的活化作用。oxLDL可促进血小板衍生微泡的合成,后者可与CD36受体的结合,进而激活整合素αⅡbβ3、sP选择素的表达与释放,从而间接诱导血小板的活化聚集作用[31]。oxLDL通过其特异性位点hexadecyl azelaoyl-lysoPAF (HAz-LPAF)与凝血酶结合,协同作用于血小板PAF受体,从而促进胞内钙离子的增加以诱导血小板的活化[32]。除此之外,oxLDL可激活血小板应答蛋白1,后者可与CD36受体结合,并通过syk激酶途径启动血小板的活化作用[33]。

3.3高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)对血小板活化功能的影响流行病学研究发现,HDL-C可减少心血管疾病的风险[34],但其对血小板活化功能的作用仍存在争议。体外实验中,将HDL与oxLDL共同孵育于血小板,可抑制oxLDL介导的血小板P选择素、CD40L、sCD40L升高以及血小板在纤维蛋白原表面的铺展和血小板的聚集作用,同时抑制氧自由基的产生及血小板与白细胞的黏附作用[35-36]。临床研究发现,冠状动脉粥样硬化性心脏病合并低HDL-C的患者(HDL-C≤0.905 mmol/L),其尿类花生酸(如8-异-前列腺素和11-去氢血栓烷B2)明显升高,两者为血小板活化过程中重要的活化介质;该研究相关分析发现,两者与HDL呈显著负相关,当采用非诺贝特干预后,随着HDL-C的恢复两者显著下降[37]。HDL-C可通过其表面脂复合lipidated apoE与血小板低密度脂蛋白受体相关蛋白-8结合,通过介导一氧化氮的合成以发挥抑制血小板的活化作用[38];但另一研究发现,在基因剔除LRP-8小鼠中,其血小板在体外ADP、凝血酶诱导下聚集作用显著减弱,并可延长血栓形成时间[39]。因此,相互对立的结果以至HDL-C对血小板活化功能的影响目前仍未明确。另一方面,氧化型高密度脂蛋白(oxidized HDL,oxHDL)可通过与B类Ⅰ型清道夫受体(scavenger receptor class B type I,SR-BⅠ)结合,介导非一氧化氮依赖性抑制血小板活化作用[40]。研究发现,基因剔除SR-BⅠ血脂正常小鼠的血小板活化作用与野生型小鼠差异无统计学意义;但基因剔除SR-BⅠ高胆固醇血症小鼠的血小板活化作用较野生型小鼠显著升高[41],提示SR-BⅠ受体在高脂血症对血小板活化作用的影响发挥关键性的作用,进一步提示oxHDL 在高脂血症中发挥重要作用。高脂血症、氧化应激状态下不仅导致oxLDL的形成,同时也产生oxHDL,其通过与SR-BⅠ受体的结合发挥抑制血小板的活化及预防血栓形成的保护作用[42]。因此,Assinger等[42]提出,在高脂血症患者中,oxLDL与oxHDL的平衡决定血小板的活化功能。进一步提示,oxHDL在高脂血症患者中发挥显著的调节作用。

4高脂血症对血小板P2Y12受体的影响

Nagy等[43]研究发现,高脂血症小鼠血小板在体外ADP诱导下,其Gi偶联蛋白介导的细胞外调节蛋白激酶和Akt的磷酸化作用显著增强,进而促进血小板的活化及终末信号产物糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体的表达;当采用P2Y12受体阻断剂——ARC69931MX干预该受体后,可导致血小板活化聚集功能显著减退,提示P2Y12受体在高脂血症介导血小板的活化中发挥重要的作用。因此,LDL可能对P2Y12受体发挥一定的作用,但目前针对该机制仍缺乏报道,阐明该机制可为临床提供诊治依据。

5小结

血小板活化在动脉粥样硬化及动脉血栓形成过程中起着主导性的作用。高脂血症可通过不同的途径促进血小板的活化,包括LDL作用于apoE-R2′及oxLDL作用于CD36受体导致p38MAPK的磷酸化,以启动血小板的活化。相关研究发现,P2Y12受体在高脂血症活化血小板过程中发挥重要作用,但有关机制尚未明确。因此,对该机制的阐明将有利于心血管疾病的防治工作。

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The Advances of the Relationship between Hyperlipidemia and Platelet ActivationCHENLe-wen,LIJian,LUOXin-ping.(DepartmentofCardiology,HuashanHospital,FudanUniversity,Shanghai200040,China)

Abstract:Hyperlipidemia is the main factor of the formation of atherosclerosis.Moreover,hyperlipidemia effects on platelet,influences the function of activation and aggregation,therefore influences the formation of atherosclerosis.By administration of statin to hyperlipidemia,it improves the platelet function,which indicates that hyperlipidemia is highly associated with platelet activation.Low-density lipoprotein cholesterol and high-density lipoprotein cholesterol influence platelet function through the impact of platelet signaling pathways.Here is to make review of the research progress of correlation between hyperlipidemia and platelet activation in recent years.

Key words:Hyperlipidemia; Platelet activation; Low-density lipoprotein cholesterol; High-density lipoprotein cholesterol

收稿日期:2014-07-15修回日期: 2014-10-20编辑:郑雪

基金项目:上海市卫生局科研课题计划(20114273)

doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2015.11.011

中图分类号:R541.4

文献标识码:A

文章编号:1006-2084(2015)11-1948-04

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