高 敏 韓 梅 (河北醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院生物化學與分子生物學教研室，河北 石家莊 00020)

血漿中載脂蛋白(Apo)C-Ⅲ的水平可以預測冠心病，并且與代謝綜合征如2型糖尿病及高脂血癥有相關性。這些疾病有一個特征就是糖和脂代謝異常，這就增加了患者大血管和微血管并發(fā)癥的風險。盡管使用他汀類藥物可以降低2型糖尿病患者心血管病的發(fā)病率和死亡率，但是這些患者仍然有心血管病的高危因素，這部分歸因于典型的動脈粥樣硬化脂蛋白譜(ALP)即高甘油三酯(TG)血癥和膽固醇中高密度脂蛋白(HDL)水平低。ApoC-Ⅲ通過抑制分解和清除富含TG的Apo引起高TG血癥，ApoCⅢ引起冠心病通常也與此有關;然而在血管細胞中ApoC-Ⅲ及Apo家族直接影響動脈粥樣硬化的機制還未經證實。富含ApoC-Ⅲ的極低密度脂蛋白(VLDL)增加了單核細胞在血管內皮細胞的黏附性。ApoC-Ⅲ也可以增加單核細胞對血管內皮細胞的黏附性。富含ApoC-Ⅲ的HDL不能減少單核細胞對血管內皮細胞的黏附性，然而沒有ApoC-Ⅲ的HDL可以減少單核細胞對血管內皮細胞的黏附，這表明ApoC-Ⅲ抵消了 HDL中的抗炎作用。ApoC-Ⅲ和富含 ApoC-Ⅲ的VLDL可以通過活化核因子(NF)-κB激活血管內皮細胞，并誘導血管內皮細胞上單核細胞的募集。此外，ApoC-Ⅲ在血管內皮細胞誘導胰島素抵抗(IR)引起內皮功能障礙。這些發(fā)現(xiàn)表明在富含TG的Apo中ApoC-Ⅲ不僅調節(jié)代謝而且通過激活血管細胞的促炎信號通路影響動脈粥樣硬化。ApoC-Ⅲ是聯(lián)系血脂異常和動脈粥樣硬化的鏈接分子。

人類ApoC-Ⅲ的基因在肝臟和腸中表達，包含一個基因族ApoAⅠ和ApoAⅣ的基因在11號染色體的長臂〔1〕。在肝臟和腸中最初合成的ApoC-Ⅲ是一個含有99個氨基酸的肽鏈。經內質網剪切掉20個氨基酸，成熟的ApoC-Ⅲ包含79個氨基酸殘基，分子量為 8.8 kD〔1〕。

多個途徑可以調控ApoC-Ⅲ基因的表達。胰島素通過干擾素效應元件(IRE)的啟動子減少ApoC-Ⅲ的轉錄。在IR〔2〕時ApoC-Ⅲ的表達和分泌是增加的。實際上，在與體重指數(shù)和IR相關的代謝綜合征、2型糖尿病中，血漿中的ApoC-Ⅲ水平升高〔3〕。過氧化物增殖物激活受體(PPARs)特別是PPARα可以下調ApoC-Ⅲ的轉錄。相反，活化的NF-κB可以上調 ApoC-Ⅲ的表達〔1〕。

ApoC-Ⅲ分布范圍較廣，如在乳糜微粒(CM)、VLDL、中密度脂蛋白(IDL)和LDL中。也分布于比HDL稍大一點的微粒中。在禁食狀態(tài)，ApoC-Ⅲ主要與HDL結合，在進餐后，ApoC-Ⅲ優(yōu)先分布于CM和VLDL中。在TG正常的患者中，大約1/2～2/3的VLDL和IDL中有ApoC-Ⅲ。相反，在TG異常的患者中，僅有10%的LDL中含有ApoC-Ⅲ。

1 ApoC-Ⅲ引起高TG血癥

在TG和膽固醇中富含帶有ApoC-Ⅲ的ApoB，高TG血癥患者選擇性的升高ApoB。血漿中總的ApoC-Ⅲ的濃度及ApoB中ApoC-Ⅲ的濃度和血漿中的 TG的濃度有因果關系〔4〕。ApoC-Ⅲ通過一些機制引起高TG血癥。ApoC-Ⅲ抑制富含TG的脂蛋白(TRLs)的分解和清除。無論是在體內還是在體外，CM和VLDL中ApoC-Ⅲ可以抑制肝細胞對CM和VLDL的攝取。ApoC-Ⅲ抑制脂蛋白ApoB和肝細胞上的ApoB或ApoE受體的結合。ApoC-Ⅲ的這種抑制作用是由于ApoC-Ⅲ對ApoB或者ApoE的受體區(qū)域的掩蓋。ApoC-Ⅲ也可以抑制脂蛋白酶(LPL)的活性，并且在高TG血癥的患者中，ApoC-Ⅲ也是LPL的一個明確的抑制劑。缺乏ApoC-Ⅲ的受試對象TRL水平較低，來自這些受試對象的血清可以激活人奶中的LPL，但是正常的血清可以有效地抑制LPL的活性。這些發(fā)現(xiàn)表明ApoC-Ⅲ是通過抑制LPL介導的TRLs的脂解作用導致高TG血癥的發(fā)展。最近有研究表明，在培養(yǎng)的肝細胞中ApoC-Ⅲ可以刺激VLDL 的合成〔1〕。

用放射性核素示蹤劑的一些研究表明，在有代謝綜合征和高TG血癥的受試對象中，ApoC-Ⅲ濃度升高與增加VLDL的分泌和降低VLDL的分解代謝有關〔5〕。通過轉基因和基因敲除小鼠模型的研究驗證了ApoC-Ⅲ在影響TRLs代謝中的作用。過表達人類ApoC-Ⅲ野生型小鼠或者在LDL受體敲除的小鼠，不僅可以誘導高TG血癥也可以促進動脈粥樣硬化的發(fā)展〔6〕。在這些模型中，ApoC-Ⅲ濃度升高與增加肝細胞中VLDL的生成率和降低VLDL及其殘余微粒的分解率有關。相反，ApoC-Ⅲ敲除的小鼠表現(xiàn)出了對TRLs和高TG的迅速分解〔7〕。

ApoC-Ⅲ基因多態(tài)性的研究也受到廣泛關注，現(xiàn)流行病學表明在漢族人群中ApoC-Ⅲ啟動子區(qū)的多態(tài)性對高脂血癥有影響。與TG正常的人群相比，-455CC或-482TT的變異在高脂血癥患者中增高。與大多數(shù)正?；蛳啾?455CC或-482TT的變異型明顯的增加了高脂血癥的風險〔8〕。

2 ApoC-Ⅲ預測冠心病的風險

在代謝綜合征和2型糖尿病中ApoC-Ⅲ水平升高，是冠心病的主要危險因素，ApoC-Ⅲ可以調節(jié)脂蛋白ApoB的代謝，這些讓我們有理由認為在臨床研究中ApoC-Ⅲ可以影響ApoB和冠心病風險的關系。Alaupovic等〔9〕報道表明含有ApoC-Ⅲ的脂蛋白ApoB的濃度是冠狀動脈粥樣硬化進程最強的脂蛋白預測因子，即使是在服用降低LDL膽固醇他汀類藥物的患者中亦是如此。也有其他的冠狀動脈粥樣硬化的研究報道在脂蛋白ApoB上的ApoC-Ⅲ和冠心病風險的有相關性〔10〕。在對冠心病患者大量的前瞻性研究中總是將ApoC-Ⅲ和ApoE對冠心病的預測作用進行對比，如果不考慮他汀類藥物的影響，在VLDL和LDL中的ApoC-Ⅲ增加了冠心病的風險〔11〕。調整其他的脂質風險因素不會影響ApoC-Ⅲ的結果，ApoC-Ⅲ是一個比TG更明確的促動脈粥樣硬化的標志物。流行病學研究表明，在冠心病進程中，血漿中ApoC-Ⅲ的水平以及ApoC-Ⅲ在血漿脂蛋白中的分布表現(xiàn)出了重要作用，而低水平的ApoC-Ⅲ可能與減低冠心病風險有關〔12〕。

一些用單因素分析研究表明在HDL中的ApoC-Ⅲ與冠心病同樣是有相關性的，HDL中的ApoC-Ⅲ和其他風險因素如VLDL和TG一樣和冠心病發(fā)病的風險呈正相關〔13〕。ApoC-Ⅲ存在著促動脈粥樣硬化的作用，這已經超過了ApoC-Ⅲ對脂蛋白ApoB代謝的影響。

3 ApoC-Ⅲ對血管細胞的直接作用

ApoC-Ⅲ和冠心病的因果關系歸因于ApoC-Ⅲ抑制TRLs的分解、清除及延長了促動脈粥樣硬化的TRLs在血漿中的停留時間。然而這一理論仍然有爭議，最近有報道認為富含ApoC-Ⅲ的VLDL并沒有比不含ApoC-Ⅲ的VLDL的停留時間長〔14〕，因為富含ApoC-Ⅲ的VLDL快速脂解成LDL可以平衡這種清除延遲。血漿中帶有ApoC-Ⅲ的ApoB比不帶ApoC-Ⅲ的水平低。因此帶有ApoC-Ⅲ的脂蛋白ApoB增加冠心病的風險與其在血漿中的濃度不成比例，這表明ApoC-Ⅲ與冠心病風險的關系一部分歸因于ApoC-Ⅲ直接參與促動脈粥樣硬化的過程中，然而帶有ApoC-Ⅲ的脂蛋白ApoB及ApoC-Ⅲ本身對血管細胞的直接作用還沒有檢測出來。假設含有ApoC-Ⅲ的脂蛋白比不含ApoC-Ⅲ的脂蛋白促動脈粥樣硬化的作用強，可以通過檢測外周血中單核細胞和血管內皮細胞(ECs)來檢測ApoC-Ⅲ的直接作用。

4 ApoC-Ⅲ活化人類外周血的單核細胞

循環(huán)中單核細胞對血管內皮細胞的黏附可以促進動脈粥樣硬化的炎癥反應。富含ApoC-Ⅲ的VLDL可以增加單核細胞在血管內皮的黏附，不含ApoC-Ⅲ的VLDL無此作用;ApoC-Ⅲ本身引起這種作用〔15〕，并且呈濃度依賴性。含有ApoC-Ⅲ的脂蛋白的促黏附濃度，ApoB 50～100 μg/ml，恰好也是禁食血漿的濃度范圍，例如血脂正常的個體ApoB 50 μg/ml，在TG血癥或者有冠心病的患者ApoB＞100 μg/ml，這些都支持它們的臨床聯(lián)系。HDL可以抑制整合素的表達及單核細胞在白細胞和血管內皮細胞的黏附〔16〕，因此HDL有抗動脈粥樣硬化的特性。研究檢測富含ApoC-Ⅲ的HDL對單核細胞黏附的作用，發(fā)現(xiàn)不含有ApoC-Ⅲ的HDL可以減少單核細胞對血管內皮細胞黏附并且呈濃度依賴性〔15〕，但是富含 ApoC-Ⅲ的HDL無此作用。ApoC-Ⅲ可能抵消其他HDL復合物的促動脈粥樣硬化的作用。目前表明ApoC-Ⅲ可以誘導HDL的功能紊亂。

含有ApoC-Ⅲ的脂蛋白也含有其他的 Apo，如 ApoC-Ⅰ、ApoC-Ⅱ和ApoE還有其他多種脂質;然而從含有ApoC-Ⅲ的VLDL提取出其他的Apo和脂類不能增加單核細胞的黏附?？笰poC-Ⅲ的抗體不能抗ApoC-Ⅰ、ApoC-Ⅱ或者ApoE，它可以減少促黏附效應。因此ApoC-Ⅲ本身而非其他Apo常?？梢跃奂疉poC-Ⅲ到脂蛋白ApoB上或者其他脂蛋白上而增強單核細胞黏附與血管內皮細胞;然而需要進一步的研究證明伴隨ApoC-Ⅲ的ApoC-Ⅰ、ApoC-Ⅱ或者ApoE是否在ApoC-Ⅲ對單核細胞的黏附效應中起修飾作用。

ApoC-Ⅲ及含有ApoC-Ⅲ的VLDL可以活化單核細胞中的β1整合素。蛋白激酶C(PKC)在促動脈粥樣硬化的多個過程中起著非常重要的作用，包括單核細胞與內皮的相互作用〔17〕。PKCs中，PKCα在通過VLDL CⅢ或者ApoC-Ⅲ活化單核細胞中的β1整合素起著非常重要的作用。在單核細胞中PTX敏感的G蛋白耦聯(lián)受體和PC-PLC在活化PKCα、NF-κB和β1整合素起著關鍵作用(圖 1)〔18，19〕。以上發(fā)現(xiàn)為 ApoC-Ⅲ作為一個獨立因素通過單核細胞活化促進炎癥和動脈粥樣硬化提供證據(jù)。

5 ApoC-Ⅲ活化血管內皮細胞

血管內皮細胞黏附因子(VCAM)的誘導和循環(huán)中單核細胞的募集可以促進動脈粥樣硬化和血小板不穩(wěn)定的炎癥事件。我們證明了ApoC-Ⅲ可以活化PKCβ而不是PKCα，可以在未活化的內皮細胞增加VCAM-1的表達，因此可以募集單核細胞〔19〕。此外，VLDL CⅢ+而不是VLDL CⅢ－可以活化內皮細胞的PKCβ，抗ApoC-Ⅲ的抗體通過VLDL CⅢ+抑制PKCβ的活化，這表明在這個過程中ApoC-Ⅲ起著很重要的作用(圖1)。作為連接分子的NF-κB連接了ApoC-Ⅲ誘導的PKCβ的活化和增加VCAM-1的表達。因此TLRs通常是含有ApoC-Ⅲ，證明了TLRs活化血管內皮細胞是不依賴于這些微粒中的一部分脂質和他們的氧化。

6 在內皮細胞ApoC-Ⅲ誘導IR并引起內皮功能異常

內皮功能異常是冠心病發(fā)生的重要過程，它的特征是一氧化氮(NO)利用度降低，NO可以促進血管舒張并有抗動脈粥樣硬化的特性。在內皮細胞胰島素活化NO合成酶并刺激NO生成，血管內皮細胞的IR可以導致其功能異常。IR和內皮功能障礙在糖尿病、肥胖癥和血脂異常的患者中比較常見，并且也是冠心病的主要危險因素，在這些情況下血漿中ApoC-Ⅲ的水平是升高的。因為在內皮細胞中PKCβ可以抑制胰島素信號通路，ApoC-Ⅲ可以活化內皮細胞中的PKCβ，需要檢測ApoC-Ⅲ在內皮胰島素信號通路的效應〔20〕。VLDL中的ApoC-Ⅲ抑制胰島素活化eNOS途徑并抑制血管內皮NO的產生。ApoC-Ⅲ同樣也損害內膜依賴的小鼠主動脈的舒張。PKCβⅡ可以介導ApoC-Ⅲ抑制胰島素受體底物(IRS)-1功能的這種副作用(圖2)。

圖2 血管內皮細胞ApoC-Ⅲ引起IR的機制〔19〕

與高TG血癥相關的IR和內膜功能異常是由于TRLs中的游離脂肪酸和一部分脂質;然而TRLs中的ApoC-Ⅲ在血管內皮細胞損壞胰島素信號通路是一個新的發(fā)現(xiàn)，這表明ApoC-Ⅲ可以將血脂異常和內皮功能異常聯(lián)系起來。

7 殘余制蛋白和ApoC-Ⅲ

ApoE、TG和膽固醇中也富含VLDL CⅢ+和LDL CⅢ+微粒，這些微粒和殘余脂蛋白微粒(RLPs)同樣都有促動脈粥樣硬化的特性。血漿中的TRL，特別是那些RLPs都和動脈粥樣硬化有聯(lián)系〔21〕。RLPs由異質TRL微粒組成，一些RLPs中含有較多的ApoC-Ⅲ和ApoE。富含ApoC-Ⅲ的 VLDL和 LDL微粒可能是RLP或者其他前體的組成成分。研究已經發(fā)現(xiàn)了很多關于RLPs直接促進動脈粥樣硬化的機制〔22〕，RLPs可以刺激單核細胞的黏附〔23〕，誘導平滑肌細胞的增殖〔24〕，促進泡沫細胞的形成。ApoC-Ⅲ可能不僅僅參與到RLPs的形成和累積，在炎癥誘導構成中對動脈粥樣硬化起很重要的作用。

8結語

數(shù)據(jù)已經證明是ApoC-Ⅲ的抗體而不是ApoB/E受體，但是富含ApoC-Ⅲ的脂蛋白活化PKCs和NF-κB的確切機制需要進一步的證明。含有ApoC-Ⅲ的脂蛋白動力學及在其他種類的細胞中促動脈粥樣硬化的作用需深入研究，這有助于理解TRLs的促動脈粥樣硬化的作用。很多研究關注一些脂蛋白的作用，如促動脈粥樣硬化脂蛋白的氧化脂質。ApoC-Ⅲ在炎癥和動脈粥樣硬化的過程中起著直接和明顯的作用。ApoC-Ⅲ可能成為一個新的靶點，特別是在IR、代謝綜合征和2型糖尿病的受試對象中，因為降低ApoC-Ⅲ的水平，不僅可以增加TRLs受損的代謝，也可能會直接預防動脈粥樣硬化。

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