冠心病诊疗进展
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三、甘油三酯与动脉粥样硬化

甘油三酯(TG)是甘油分子中的三个羧基被脂肪酸酯化而成,其主要功能是参与人体的能量代谢。血浆中TG主要存在于乳糜微粒(CM)和极低密度脂蛋白(VLDL)中,CM和VLDL统称为富含TG的脂蛋白(TRL),因此关于TG在心血管疾病(CVD)中的作用,实际上就是CM和VLDL是否具有致动脉粥样硬化作用。早在1958年,Albrink和Mann首先报道了TG和CVD的关联性,随后的流行病学研究证实了具有CVD风险的患者常伴有高TG血症,而且高TG血症可以用来预测早发的CVD事件。但在进行多因素分析时,尤其在去除低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的影响后,血浆TG与CVD的关系并不存在,因此目前对于TG在CVD风险评估中的作用仍然存在争议。另外在高TG血症时常伴有低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)的代谢异常,或伴有凝血及纤溶状态的改变,而上述改变与动脉粥样硬化关系密切,因此许多研究已将焦点转变为高TG血症伴随的代谢改变及其对CVD的影响。目前认为,虽然TG不直接产生致动脉粥样硬化作用,也不是CVD的独立危险因子,但它是CVD风险的一个重要的生物学标志物,这是由于它与致动脉粥样硬化的残粒样颗粒及促炎、促动脉粥样硬化的载脂蛋白C-Ⅲ(apoC-Ⅲ)有关。本文就TG在动脉粥样硬化领域的研究进展做一介绍。

(一)TRL与动脉粥样硬化

以往认为CM体积太大,无法进入血管壁,因此不会产生致动脉粥样硬化作用。但是动物模型发现大的富含TG的脂蛋白并不是完全无害的,脂蛋白脂酶(LPL)缺陷的高TG血症的小鼠也可以发生轻度的动脉粥样硬化,这证明了大的富含TG的脂蛋白仍然具有致动脉粥样硬化作用,它们可以沉积在动脉血管壁上,但其致动脉粥样硬化要较小的脂蛋白弱得多。随着研究的深入人们发现,CM残粒可以足够小到通过内皮细胞屏障进入血管内膜,从而使巨噬细胞摄取CM残粒,使其细胞内胆固醇含量增加,并转化为泡沫细胞,由此产生致动脉粥样硬化作用。另有研究发现,由于LPL基因突变导致的家族性CM血症患者有早发动脉粥样硬化的表现,也支持血浆CM浓度升高是冠心病的危险因素。
VLDL中同样富含TG,其中大颗粒VLDL所含TG较多,而小颗粒VLDL所含胆固醇较多。研究证实小颗粒VLDL具有较强的致动脉粥样硬化作用,其机制可能为小颗粒VLDL易被氧化修饰,氧化修饰后其中脂肪酸含量增加,可以通过清道夫受体(SR)驱动促炎症细胞内信号转导途径,引发了p38丝裂原活化蛋白激酶和核因子-κB(NF-κB)的激活,从而引起血管细胞黏附分子-1(VCAM-I)的释放以及单核-巨噬细胞的募集和增殖。此外在单核细胞及内皮细胞中存在一种特异性受体,可以摄取氧化修饰后的TRL,也可能与小颗粒VLDL的致动脉粥样硬化作用有关。另有研究发现,VLDL可以以剂量依赖的方式上调内皮细胞分泌纤溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1),导致血栓的形成。
TRL的致动脉粥样硬化作用还与其含有的apoC-Ⅲ有关,含有apoC-Ⅲ的VLDL具有以下致动脉粥样硬化作用:激活内皮细胞的胰岛素抵抗通路从而引起一氧化氮(NO)减少并导致内皮功能障碍;增加氧化应激反应;与蛋白聚糖结合使得脂质沉积在血管壁。
少据研究发现具有严重高TG血症的患者对动脉粥样硬化可能具有抵抗作用,如家族性高TG血症(FHTG)的患者比家族性混合型高脂血症(FCHL)更少发生冠心病,其原因可能与FHTG患者中的VLDL相对缺乏胆固醇,血管壁沉积胆固醇较少有关。

(二)残粒样颗粒与动脉粥样硬化

研究发现TRL最主要的致动脉粥样硬化作用不是来自它的完整颗粒,而是来自其水解产物,在动物粥样硬化斑块及人类动脉内膜上,均已发现TRL的水解产物。TRL经LPL的水解作用去除大量TG,经胆固醇酯转移蛋白(CETP)由HDL摄取胆固醇酯及apoE,形成小而致密的富含apoE与胆固醇酯的残粒样颗粒(RLP)。利用免疫亲和性原理可以分离并定量分析RLP,通过测定其中胆固醇的含量即残粒样颗粒胆固醇(RLP-C),可以用于测定RLP含量。在Framingham研究中,RLP-C而非TG,是心血管疾病的独立危险因素,而且它不依赖于血浆HDL和LDL的水平。
颗粒大小与其致动脉粥样硬化作用的能力有关,大的CM与VLDL无法进入动脉管壁,而它们的残粒不仅能进入管壁而且能黏附在组织基质上,直接参与斑块的形成与进展,另外,还可以通过一些间接的机制产生致动脉粥样硬化作用。RLP的致动脉粥样硬化作用主要有以下几个方面:①RLP可以聚集在内皮下,并诱导VCAM-1的表达,使得单核细胞转化为巨噬细胞,巨噬细胞摄取RLP转变为泡沫细胞;②增加多种促炎症因子的表达,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)等,引起的单核细胞的聚集和黏附;③脂肪水解的副产物产生直接的细胞毒性作用,可以损伤血管舒张功能,导致内皮功能失调,例如RLP可以损伤培养的内皮细胞,这是由于其中含有大量卵磷脂氢过氧化物,可以导致细胞膜的氧化损伤;④刺激单核细胞及内皮细胞释放组织因子(TF),启动外源性凝血过程;⑤RLP可以直接激活血小板,增强凝血因子Ⅶ的活性,并诱导血小板在红细胞表面聚集从而促进血栓形成。

(三)TG对LDL和HDL的影响

当血浆TG水平升高时,大颗粒VLDL中的TG与LDL中胆固醇酯交换增加,使得血浆中小颗粒高密度的LDL比例增多。研究发现,小颗粒致密的LDL较大颗粒LDL更易沉积到动脉粥样硬化斑块上;小颗粒致密的LDL更易于被氧化修饰,从而更易于被巨噬细胞上的SR受体摄取而形成泡沫细胞,这些机制使得致密的小颗粒LDL具有更强的致动脉粥样硬化作用。另有研究发现餐后高脂血症同样可以影响LDL代谢,餐后高脂血症时LDL与空腹状态时LDL相比,细胞内胆固醇酯蓄积作用明显增强,同时餐后高脂血症时的LDL更易被氧化,因此许多研究认为餐后高脂血症是一种致动脉粥样硬化状态。
流行病学研究发现,高TG血症常同时伴有低HDL-C血症,其产生机制可能与HDL和TRL进行胆固醇酯和TG的相互交换,造成HDL中的胆固醇含量减少有关;另外HDL的颗粒变小,其分解代谢加速,HDL水平降低,从而造成体内抗动脉粥样硬化作用的减弱。

(四)TG对凝血及纤溶功能的影响

高TG血症时,Ⅶ因子呈亢进状态,这可能与TRL在分解过程中产生的大量游离脂肪酸有关,而Ⅶ因子是外源性凝血系统的关键环节。TG升高也和其他血栓性标志物相关,包括纤维蛋白原和凝血因子Ⅷ、Ⅸ、X,这些都导致血液处于高凝状态,血栓形成的风险增加。另外在高TG血症时,体内PAI-1活性增加,从而抑制血液中的纤维蛋白溶解,导致血栓的发生。

(五)非空腹TG与动脉粥样硬化

需要注意的是,禁食状态下测得的血浆TG水平反映了肝源性TG(即VLDL),而非禁食状态下则反映了肠源性的TG(即CM)。因此,尽管空腹TG能反映机体的血脂水平,但是它不能准确提供一天的血脂水平。由于生活方式的不同,空腹TG水平可能会低估餐后TG水平,比如空腹TG为200mg/dL时,高脂饮食后几个小时,可增加到300~500mg/dL。研究发现餐后高TG常伴有血浆RLP水平升高,从而促进了动脉粥样硬化形成,因此检测非空腹状态下的TG水平可以提供一些空腹TG得不到的信息。在非空腹状态下,血浆中还含有食物源性的富含胆固醇的残粒,以及肝脏合成的残粒,这些都是斑块的组成部分。近年来研究提示,非空腹TG与空腹TG同样可以作为CVD风险的预测因子。