Lp-PLA2在HDL代谢和胆固醇逆转运过程中的生物学作用

冯高洁 ，高 奋，宋晓苏

胆固醇逆转运(reverse cholesterol transport，RCT)过程是抗动脉粥样硬化的主要机制之一，其过程主要包括外周组织细胞的胆固醇流出以及肝脏对外周胆固醇的选择性摄取。在这个过程中巨噬细胞、转运蛋白及高密度脂蛋白(high-density lipoprotein，HDL)在RCT过程中发挥重要作用。HDL的组成、亚型、结构和功能决定了胆固醇逆转运效率。研究表明循环中炎性因子脂蛋白相关磷脂酶A2(lipoprotein associated phospholipase A2，Lp-PLA2)与动脉粥样硬化有相关性[1-2]。Lp-PLA2有双重作用，大部分与低密度脂蛋白(low-density lipoprotein，LDL)结合起到促炎作用。小部分Lp-PLA2通过与HDL结合起到抗动脉粥样硬化作用，在HDL代谢和RCT过程中作用机制复杂，现就Lp-PLA2与HDL代谢及RCT过程关系做一综述。

1 Lp-PLA2的生物学特性

Lp-PLA2是磷脂酶A2超家族中一员，由PLA2G7基因编码，是由441个氨基酸组成的45 kDa蛋白，因其可以水解血小板活化因子，又称为血小板乙酰水解酶(platelet activating factor hydrolase，PAF-AH)。Lp-PLA2是单核/巨噬细胞产生的Ca2+非依赖性磷脂-2-酰基水解酶，通过水解磷脂底物sn-2酰基链发挥作用，酶解产物为溶血磷脂和脂肪酸(非酯化脂肪酸，如花生四烯酸)[1]。在哺乳动物中发现了3种不同亚型的Lp-PLA2，一种血浆型和两种胞内型[Lp-PLA2(Ⅰ)和Lp-PLA2(Ⅱ)][2-4]。其中血浆Lp-PLA2大部分(80%～85%)与LDL结合，小部分(15%～20%)与HDL结合，并在血液中循环，胆固醇浓度与其活性强烈相关[2]。

2 在动脉粥样硬化中Lp-PLA2主要起促炎作用

西苏格兰冠心病预防研究(WOSCOPS)首次证明了Lp-PLA2与动脉粥样硬化血管疾病有关[5]。稳定型冠心病病人心血管事件与Lp-PLA2质量或活性独立相关[6]。血浆Lp-PLA2与促动脉粥样硬化LDL和抗动脉粥样硬化HDL结合，因此，Lp-PLA2对动脉粥样硬化过程的双重作用取决于与脂蛋白的结合。Lp-PLA2大部分与LDL相关，LDL-Lp-PLA2活性几乎完全由Lp-PLA2活性所致[7]。Lp-PLA2在易被氧化的去唾液酸低密度脂蛋白(dsLDL)中优先分布，可增强巨噬细胞对清道夫受体B族Ⅰ型(SR-BⅠ)的亲和力，加速泡沫细胞形成，促进动脉粥样硬化斑块形成并且介导巨噬细胞凋亡[8-10]。所以，抑制Lp-PLA2可能为未来抗动脉粥样硬化研究提供新思路。然而Lp-PLA2抑制剂Darapladib可降低Lp-PLA2活性，但对心血管事件的作用研究结果并不一致[11-13]，Lp-PLA2抑制剂是否可以抗动脉粥样硬化并保护心血管有待进一步研究。

3 Lp-PLA2与HDL的关系

据文献报道，HDL-Lp-PLA2通过使LDL的氧化磷脂失活而产生抗动脉硬化效应[14]，而HDL-Lp-PLA2

抗动脉粥样硬化作用研究较少，具体机制不明确。Lp-PLA2、HDL关系的强度很大程度上取决于相关的脂质结构[15]。因此，了解Lp-PLA2、HDL的组成与功能失调、生物学功能变化的关系可能有助于理解动脉粥样硬化发生发展机制。

3.1 水解氧化磷脂产物诱导HDL炎性改变 冠心病被认为是一种慢性炎症性疾病，炎症参与冠心病发病各个阶段。Lp-PLA2是一种主要与LDL结合的促炎酶，水解斑块中LDL颗粒上的氧化磷脂[10]，产生两种促炎症介质：溶血磷脂酰胆碱(lysophosphatidylcholine，LPC)和氧化脂肪酸，可促炎并导致细胞毒性，促进动脉粥样硬化发生，触发炎症级联反应，诱导单核细胞和白细胞趋化[16]。据文献报道，全身炎症反应与HDL组成的改变和HDL胆固醇外流能力的显著损害有关[17]。故Lp-PLA2可促发炎症诱导HDL结构改变从而发生功能改变。

3.2 氧化HDL的主要载脂蛋白及其相关抗炎因子 炎症状态下白细胞活化，髓过氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)活性升高是HDL氧化修饰途径之一。在慢性炎症，如动脉粥样硬化时，载脂蛋白A-Ⅰ(ApoA-Ⅰ)对MPO介导的氧化修饰敏感[18]，导致HDL抗动脉硬化能力下降。MPO导致抗炎因子ApoA-Ⅰ和对氧磷酶1(PON1)的氧化损伤和失活可能是功能失调HDL颗粒产生的有效机制[19]，从而导致三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)依赖的胆固醇外流功能障碍。与HDL相比，HDL-Lp-PLA2使细胞内胆固醇积累明显增加，可能HDL-Lp-PLA2与apoA-Ⅰ或载脂蛋白B(ApoB)相互作用改变载脂蛋白组成和颗粒大小所致[20]。推测冠心病病人Lp-PLA2升高引起的脂质和蛋白质结构的特殊改变会导致HDL功能紊乱，甚至导致炎性作用。HDL组成炎性转变对单核细胞和内皮细胞的胆固醇外流特性、细胞因子生成和黏附分子表达有负面影响。

3.3 Lp-PLA2改变HDL脂质谱 Xu等[21]研究表明，在冠心病病人中Lp-PLA2使小高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)增多，大HDL-C、中等HDL-C减少。许多研究报道了HDL对心血管保护作用可能与HDL组成、大小和形状不同有关[19]，HDL亚组测定比总HDL-C测量在预测冠心病风险和动脉粥样硬化进展更有价值。推测Lp-PLA2质量和活性与HDL亚组大小及密度相关，且Lp-PLA2在冠心病病人中导致HDL由大到小的转变，致HDL成熟障碍[22-23]。HDL促胆固醇流出能力的差异可能是由于Lp-PLA2介导的HDL颗粒的结构差异[24-25]。多个研究表示小而密HDL(dsHDL)水平与胆固醇外流呈正相关[26-27]。dsHDL通过ABCA1接受来自泡沫细胞的胆固醇，具有抗氧化、抗凋亡、抗炎特性，是最有效介质，ABCA1介导胆固醇外流至dsHDL和乏脂ApoA-Ⅰ[28]。

3.4 Lp-PLA2与HDL相关酶的关系 在全身性炎症或代谢紊乱期间，HDL可以被异常修饰而发生功能失调，抗炎能力显著下降，伴随抗炎因子的丧失，包括ApoA-Ⅰ、对氧磷酶(PON)和血小板活化因子乙酰水解酶(PAF-AH)，以及促炎因子如血清淀粉样蛋白A(SAA)、三酰甘油和氧化脂质的增加[29]。PON1/PAF-AH活性比例较低可能导致血浆脂蛋白的炎症和氧化应激[30]。研究报道用二甲双胍治疗多囊卵巢综合征产生对动脉粥样硬化有益的脂质谱改变，升高了PON1水平，同时降低了致动脉粥样硬化性Lp-PLA2活性和氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)水平[31]。HDL抗炎能力在2型糖尿病中显著受损，PON1活性降低和低级慢性炎症增强[32]。在炎症情况下，推测Lp-PLA2水平与抗炎因子PON1活性呈反向相关关系，两者与HDL异常修饰相关，使HDL抗炎能力下降，然而其具体关系尚未明确，需进一步研究。

SAA是一种肝脏产生的急性时相反应蛋白，急性脑梗死病人血清中SAA、Lp-PLA2呈正相关，可能协同参与脑梗死的病理过程[33]。有相关研究报道，SAA通过甲酰化肽样受体(FPRL1)/丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)/过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)信号通路显著上调Lp-PLA2的水平[34]。在糖尿病肾病病人中，SAA富集可以损害HDL的抗炎能力[35]。本研究推测SAA通过上调Lp-PLA2表达损害HDL功能。

3.5 Lp-PLA2与载脂蛋白E(apoE)基因 ApoE基因组与冠状动脉疾病风险增加相关，载脂蛋白E4(ApoE4)亚型与较高水平的Lp-PLA2相关[36]。ApoE4主要作为极低密度脂蛋白(VLDL)、HDL、乳糜微粒、乳糜微粒残留物在血液中循环，主要与高胆固醇水平相关，增加了动脉粥样硬化进展风险[37]。

4 Lp-PLA2改变HDL在RCT中的功能

Lp-PLA2在巨噬细胞中高表达，提示其在脂质外流中的可能作用。在慢性炎症环境下，HDL颗粒失活产生自由基释放入血[38]。自由基过度累积HDL发生功能失调，表现为慢高密度脂蛋白(sHDL)水平上升，

颗粒大小反映了HDL功能，sHDL可能是血脂异常和胆固醇稳态调节的病理基础。HDL的胆固醇逆转运过程促进外周细胞中去除过量胆固醇，可清除外周胆固醇积聚和防止泡沫细胞形成。丰富的Lp-PLA2有助于ABCA1介导的胆固醇外流[20]。文献报道，参与HDL生物合成与转运的ABCA1、卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)、SR-BⅠ等基因突变可能与Lp-PLA2活性受损相关[39-40]，LCAT类似于Lp-PLA2活性[20]，Lp-PLA2介导的HDL亚组分分布的胆固醇酯转运蛋白(CETP)基因型差异可能与HDL重构受损有关[41]。以上表明Lp-PLA2与胆固醇逆转运过程中的转运蛋白相关，未来的研究应着重于Lp-PLA2与HDL颗粒结构的关系，并阐明HDL颗粒重构相关的机制。

5 小 结

Lp-PLA2作为脂蛋白复合物在血液中循环，流行病学观察到其与心血管事件的相关性，因其与LDL及HDL结合而产生动脉粥样硬化的双重作用，LDL-Lp-PLA2是冠心病的独立危险因素，而HDL-Lp-PLA2在冠心病中的作用不能简单归为抗动脉粥样硬化作用。Lp-PLA2与HDL结合产生了促动脉粥样硬化作用，Lp-PLA2可能通过炎症反应及氧化应激损伤HDL产生病理性HDL，也可能通过调节HDL粒径使之减小，改变了HDL亚组结构与功能，形成失功能HDL，增加胆固醇外流能力，从而影响胆固醇逆转运效率。Lp-PLA2有较强的理论基础及应用前景，冠心病病人中Lp-PLA2是否与HDL亚型、功能相关从而影响胆固醇转运，Lp-PLA2能否作为HDL功能调控作用位点，是否可以作为动脉粥样硬化的治疗靶点尚未明确，仍需进一步研究。