膽固醇酯轉運蛋白的研究進展

 

    [摘要]   闡述了膽固醇酯轉運蛋白（CETP）在分子生物學上的研究進展。由于CETP在協(xié)調血脂水平中扮演重要的角色，它與冠心病（CHD）的關系十分密切，但CETP究竟是抗動脈粥樣硬化（AS）還是致AS的機制還不太明確，需要我們進一步研究從而正確評價其生理病理和臨床意義。

    [關鍵詞]  膽固醇酯轉運蛋白；基因突變；高密度脂蛋白；低密度脂蛋白；冠心病；動脈粥樣硬化

目前已經(jīng)公認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致冠心病（CHD）的主要危險因素之一，并憶證實降低血脂可以減慢已形成的粥樣硬化斑塊的進展，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%。而膽固醇酯轉運蛋白是協(xié)調脂質轉運的重要蛋白，與體內血脂水平密切相關，近年來逐漸引起人們的關注。

  

      1   CETP的結構信息

CETP為疏水性糖蛋白，由17個氨基酸的信號肽和476個氨基酸的多肽組成，疏水性氨基酸占44%。成熟CETP含4個天冬酰胺N糖基，相對分子質量約電點是4.6~5.4，基因編碼區(qū)為25kg，包含16個外顯子和15個為70000，等內含子，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對中性脂肪的轉移活性。C末端刪除后，膽固醇（CE）和三酰甘油（TG）轉移活性下降，但與高密度脂蛋白（HDL）結合不變。

       對其233Lys進行取代，均能降低CETP與脂蛋白的結合，但尚未得到證實這些堿性氨基酸殘基是否參與脂蛋白結合。在376~378位存在一個Lys殘基三聯(lián)體，可能為脂蛋白的結合位點，它能引發(fā)或穩(wěn)定CETP與磷脂、非酯化脂肪酸上負電基團的結合。將CETP上88，240，341，396上Asp突變?yōu)镚ln，結果發(fā)現(xiàn)241和396位糖基去掉，并不能顯著影響其CETP轉移活性；88位糖基對于正常的脂轉移功能非常重要；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換來調節(jié)其轉錄活性，同時也解釋了為什么不同研究人員測定的CETP相對分子質量存在差異）。

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

流行病學研究表明，日本一些高HDL血癥家族中，其CETP的第14內含子首位發(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94例心肌梗死、110例腦卒中和335例健康人進行基因突變分析，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，可能中國人CETP基因突變者的脂蛋白異常特征和對心血管疾病的影響和日本人有所差別。

       德國人15外顯子突非常頻發(fā)，約占研究人數(shù)40%，同時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，但中國漢族人群412個研究對象中，未發(fā)現(xiàn)IVS14+1G-A和T451Q這2種突變類型，表明它們在中國漢族人群中非常罕見，不可能對群體的脂代謝和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的多態(tài)性，B₁和B₂等位基因不存在或缺失TaqIB酶切位點的頻率分別為0.59和0.41，且多數(shù)結果表明基因型B₂B₂個體引發(fā)心肌梗死的幾率最低。

 

4．1協(xié)調脂質交換  在脂蛋白代謝中，CETP介導脂蛋白之間脂質的交換，使CE從HDL向VLDL，IDL（中間密度脂蛋白）和LDL轉運，然后IDL和LDL通過LDL受體在肝臟被分解；在CE轉遠的同時，TG以等分子比例反方向轉運，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移酶（LCAT）催化生成CE，進入下一步循環(huán)，從而加速外周組織膽固醇流出。

第一步，CETP上正電荷區(qū)與脂蛋白表面一個或幾個負電基團結合，如磷脂的磷酸基團、非酯化脂肪酸羧基、載脂蛋白的負電區(qū)等。接著CETP發(fā)生某些構型改變，暴露一個特定的中性脂結合位點。

第二步，定位在磷脂外側乙酰鏈上中性脂與CETP中性脂結合位點結合，再轉運至其他的脂蛋白中。

最新研究表明，CETP協(xié)調轉運存在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，CETP主要以穿梭機制來協(xié)調HDL與LDL中性脂的交換，并不實現(xiàn)凈轉移；但如果存在NEFA，則以三聯(lián)體機制為主，并實現(xiàn)從HDL到LDL的凈轉移。

 

    經(jīng)上述膽固醇逆向轉運能有效防止細胞內膽固醇的蓄積，故一般認為CETP具有抗AS作用。但也有人提出不同的觀點，認為CETP具有致AS作用。

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

反之CETP活性增加，CE轉運速率加快，脂肪攝取過多易沉積于肝，LDL受體下調。CETP活性越高，LDL受體下調加劇，更多富含CE和LDL顆粒和VLDL殘粒集聚于血漿中。動脈壁內皮細胞存在LDL受體，當透過動脈壁的LDL增多并超過其正常代謝能力時，過多的LDL就聚集在動脈壁細胞內，導致CE沉積于動脈壁內，促進AS和形成。

另外，CETP在轉基因動物中的研究也支持致AS的觀點。CETP在轉基因動物中的表達，比人或類人猿中強2~6倍。CETP活性較高的動物如兔、猴等易于患AS，它們在高膽固醇飲食時不能形成富含apoE和CE的HDL；而CETP活性低的動物（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相關因子兩部分，外界因素包括：①  高膽固醇飲食使兔肝臟、倉鼠脂肪組織、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。④  肥胖   血漿CETP濃度上升，HDL-C濃度下降，同時肝藥酶活性降低，酯酶活性增大。體內相關因子包括：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轉移活性。②  磷脂轉移蛋白（PLTP）通過重新分配磷脂，間接影響CETP活性。③ apoAⅡ 低濃度下加強CETP協(xié)調CE和轉運，但并不影響TG的逆轉運；高濃度時，抑制CE轉運。④  性激素  兔妊娠血漿膽固醇水平下降導致CE轉運活性（CETA）降低，但人類妊娠后期CETA增加。⑤  腎上腺皮質激素  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%，家庭性復合型高脂血癥的CETP比對照者高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的關系十分復雜，CETP對AS總體的影響可能取決于人們的飲食習慣、遺傳因素以及機體的代謝狀態(tài)。如果膽固醇逆向轉運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過度表達導致AS脂蛋白譜，使膽固醇逆向轉運途徑發(fā)生障礙和促進AS形成。

因此，CETP活性應該是CETP轉移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)下脂蛋白結構、功能和代謝調節(jié)才能從分子生物學基礎上揭示CETP與心血管疾病之間的關系，從而正確評價CETP的病理生理和臨床意義。