血浆脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验.ppt

1、KEY POINTS,Classification and functions of the main lipids, lipoproteins and apolipoproteins in the blood. Characteristics and functions of the main receptors, lipid-binding proteins and enzymes related to the lipoprotein metabolism. Definition and types of hyperlipidemia. Relationship between the a

2、bnormity of lipoprotein metabolism and atherosclerosis. Evaluation, comparison and clinical significance of lipid determinations.,Major Objectives,了解脂蛋白代谢紊乱和动脉粥样硬化的关系。 熟悉脂蛋白的特征、脂代谢有关酶类的特点和生理功能、高脂蛋白血症分型及其特征。 掌握血浆脂类组成及脂蛋白的分类、主要载脂蛋白和脂蛋白受体的特征与功能、血浆脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验。 重点血浆脂蛋白的分类和特征、血浆脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验。 难点血浆载脂蛋白

3、和脂蛋白受体的特征与功能。,Brief Contents,第一节 血浆脂蛋白及其代谢 第二节 脂蛋白代谢紊乱 第三节 脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验,第一节 血浆脂蛋白及其代谢,一、血浆脂蛋白的分类 二、血浆脂蛋白的组成和特征 三、载脂蛋白的组成和特征 四、脂蛋白受体和脂蛋白结合蛋白 五、血浆脂蛋白的代谢,一、血浆脂蛋白的分类,血浆脂质总量为4.07.0g/L。包括： 1. 胆固醇 (total cholesterol，TC) 游离胆固醇 (free cholesterol，FC) 胆固醇酯 (cholesterol ester，CE) 2. 磷 脂 (Phospholipid，PL) 3. 甘

4、油三酯 (triacylglycerol/triglyceride，TG) 4. 游离脂肪酸 (free fatty acid，FFA),血浆脂蛋白结构,脂蛋白一般以不溶于水的TG和CE为核心，表面覆盖有少量蛋白质和极性的PL、FFA，从而使脂蛋白颗粒能稳定地分散在血浆中。,(一) 超速离心法,根据各种脂蛋白在一定密度的介质中进行离心时，因漂浮速率不同而进行分离的方法。,乳糜微粒(chylomicron，CM),极低密度脂蛋白 (very low density lipoprotein，VLDL),低密度脂蛋白 (low density lipoprotein，LDL),高密度脂蛋白 (hig

5、h density lipoprotein，HDL),中密度脂蛋白(intermediate density lipoprotein, IDL),（二）电泳法,根据血浆脂蛋白表面电荷量大小不同，在电场中，其迁移速率也不同，分为： 乳糜微粒 -脂蛋白 前-脂蛋白 -脂蛋白,超速离心法与电泳法分离血浆脂蛋白的相应关系,二、血浆脂蛋白的组成和特征,三、载脂蛋白的组成和特征,脂蛋白中的蛋白部分称为载脂蛋白(apolipoprotein，apoprotein，Apo) 。 载脂蛋白在脂蛋白代谢中的生理功能： （1）构成并稳定脂蛋白的结构。 （2）修饰并影响与脂蛋白代谢有关的酶的活性。 （3）作为脂蛋白受

6、体的配体，参与脂蛋白与细胞表面脂蛋白受体的结合及其代谢过程。,载脂蛋白的特征及生理功能,四、脂蛋白受体和脂蛋白结合蛋白,Brown和Goldstein于1974年研究家族性高胆固醇血症(familial hypercholesterolemia，FH)患者代谢缺陷时，在成纤维细胞膜上发现了LDL受体(LDL receptor，LDLR)的存在。以后相继发现有VLDL受体和清道夫受体等。,（一）低密度脂蛋白受体受体结构,由836个氨基酸残基组成36面体结构蛋白，分子量约115kD，由五种不同的区域构成,LDL受体基因结构及功能,人LDL受体基因长度45kD，由18个外显子和17个内含子组成。 受

7、体亲和性 含ApoB100的脂蛋白可与LDL受体以高亲和力结合。 LDL受体广泛分布于肝、动脉壁平滑肌细胞、肾上腺皮质细胞、血管内皮细胞、淋巴细胞、单核细胞和巨噬细胞 。,LDL受体途径 （LDL receptor pathway）,若胞内游离胆固醇浓度升高，则： 抑制HMGCoA还原酶，以减少自身的胆固醇合成； 抑制LDL受体基因的表达，减少LDL受体的合成，从而减少LDL的摄取； 激活内质网ACAT，使游离胆固醇在胞质内酯化成胆固醇酯贮存，以供细胞的需要。,（二）极低密度脂蛋白受体,结构与LDL受体类似。 仅对含ApoE的脂蛋白VLDL、VLDL残粒有高亲和性结合，对LDL为显著的低亲和性

8、。 在肝内几乎未发现，广泛分布在代谢活跃的心肌，骨骼肌、脂肪组织等细胞. VLDL受体不受细胞内胆固醇负反馈抑制。,（三）清道夫受体(scavenger receptor，SR),清道夫受体结构 SRs分为SR-A、SR-B、SR-C、SR-D、SR-E和SRF六大类。 清道夫受体配体 均为多阴离子化合物。 乙酰化或氧化等修饰的LDL； 多聚次黄嘌呤核苷酸，多聚鸟嘌呤核苷酸； 多糖如硫酸右旋糖酐； 细菌脂多糖，如内毒素等。 清道夫受体功能 1.巨噬细胞通过清道夫受体清除细胞外液中的修饰LDL，尤其是氧化LDL，是机体的一种防御功能。 2.具有清除血管过多脂质和病菌毒素等。,（四）LDL受体相关

9、蛋白（LRP）,LRP体内分布：广泛，在肝细胞、巨噬细胞、平滑肌细胞、神经细胞等均有表达，以肝实质细胞中含量最丰富。 LRP功能：能识别多种配体（蛋白酶一蛋白酶抑制剂、毒素的受体、某些病毒、乳铁蛋白等）并在体内清除之。LRP是含ApoE的CM残粒、VLDL残粒的受体，使富含ApoE的CM残粒、VLDL残粒能从血浆中快速清除。 LRP与动脉粥样硬化（AS）的形成有密切关系。LRP参与了LDL的氧化过程，与血管损伤有关。LRP与泡沫细胞的生成有关。,（五）HDL受体和HDL结合蛋白,在不同细胞的表面及细胞内已分离出了多种可与HDL结合的蛋白质。 某些蛋白质可特异性识别并以高亲和力与HDL结合，引发

10、下游的生物学效应，称之为HDL-R。 有些蛋白质也可与HDL结合，但不产生或只产生较弱的效应，则称之为HDL结合蛋白（HBP）。,（六）胆固醇酯转运蛋白,胆固醇酯转运蛋白（CETP）属于脂质转运蛋白（lipid transfer protein，LTP），是由肝、小肠、肾上腺、脾、脂肪组织及巨噬细胞合成的一种疏水性糖蛋白。 cDNA编码的CETP含476氨基酸残基，分子量为53kD；成熟CETP含4个天冬酰N-糖链，分子量为74kD。,CETP对胆固醇的逆转运过程,五、血浆脂蛋白的代谢（一）血浆脂蛋白代谢密切相关的酶类,参与脂质代谢的酶有： 脂蛋白脂肪酶（lipoprotein lipase，

11、LPL） 肝脂酶（hepatic triglyceride lipase，HTGL） LCAT等。,1LPL,LPL是脂肪细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、乳腺细胞以及巨噬细胞等实质细胞合成和分泌的一种糖蛋白，分子量为60kD。 ApoC为其必需的辅因子。 作用是分解脂蛋白核心成分的甘油三酯，并促使脂蛋白之间转移胆固醇、磷脂及载脂蛋白。 活性LPL以同源二聚体形式存在，通过静电引力与毛细血管内皮细胞表面的多聚糖结合，肝素可以使此结合形式的LPL释放入血，并提高其活性。,2HTGL,HTGL亦称为肝性LPL（hepatic LPL）其特点： HTGL活性不需要ApoC作为激活剂； SDS可抑制HTGL

12、活性，而不受高盐浓度及鱼精蛋白的抑制； 主要作用于小颗粒脂蛋白如VLDL残粒、CM残粒及HDL，调节胆固醇从周围组织转运到肝，使肝内的VLDL转化为LDL。,3LCAT,LCAT由416个氨基酸残基组成，分子量为6.3kD，属于糖蛋白。 LCAT由肝脏合成释放入血液，以游离或与脂蛋白结合的形式存在。 作用是将HDL中的卵磷脂的C2位不饱和脂肪酸转移给游离胆固醇，生成溶血卵磷脂和胆固醇酯，使HDL变成成熟的HDL球状颗粒。,（二）血浆脂蛋白代谢,外源性代谢途径：饮食摄入的胆固醇和TG在小肠中合成CM及其代谢过程。 内源性代谢途径：包括 由肝脏合成VLDL，VLDL转变为IDL和LDL，LDL被肝

13、脏或其它器官代谢的过程。 HDL的代谢过程。,1CM代谢,从食物中摄取的脂质(主要是TG)，在肠内被胰腺分泌的脂酶水解成脂肪酸和甘油一酯（MG），由肠粘膜吸收进入细胞内再重新合成TG及磷脂。 新合成的TG与少量的胆固醇、磷酯、ApoB48、ApoAI构成CM，经淋巴管至胸导管进入血液循环。 CM在血液中从HDL转移获得ApoC和ApoE而变化成熟型CM。 接着CM中的TG被LPL水解产生甘油一酯及脂肪酸，后者被细胞摄取利用或贮存。 剩下的残留物被称为CM残粒(CM remnant)，随血液进入肝脏迅速被代谢。,CM代谢,2VLDL、IDL、LDL代谢,体内合成的内源性TG与ApoB100、C、

14、E等在肝脏合成VLDL释放入血液。 TG经血管壁的LPL水解生成脂肪酸被末梢组织利用。 失去TG之后的VLDL转变成VLDL残粒（IDL）。 IDL有两条代谢途径：一是直接经肝脏ApoE受体结合摄取进入肝细胞代谢；二是经HTGL作用转变成以ApoB100和游离胆固醇为主要成份的LDL，经末梢组织的LDL-R结合进入细胞内，进行代谢。,VLDL、IDL、LDL代谢,3HDL代谢,在肝脏和小肠合成时属于未成形的HDL（nascent HDL，HDLn）。 HDLn获取CM、VLDL表层的磷脂和ApoA而变成园盘状的新生HDL。 新生HDL从末梢组织细胞膜获得游离胆固醇，经LCAT作用生成CE进入H

15、DL内部，形成成熟型HDL3和球型HDL2。 HDL3在CETP介导下，与VLDL、LDL进行CE/TG交换，使末梢组织的FC输送到肝脏。 HDL2中的TG经肝脏的HTGL作用，可以再变成HDL3，使HDL在逆转运中再利用，从而防止动脉粥样硬化的发生。,第二节 脂蛋白代谢紊乱,一、高脂蛋白血症 二、低脂蛋白血症,一、高脂蛋白血症,高脂血症（hyperlipidemia）是指血浆中胆固醇和/或TG水平升高。 由于血脂在血中以脂蛋白形式运输，因而实际上高脂血症就是高脂蛋白血症（hyperlipoproteinemia，HLP）。,（一）高脂蛋白血症的分型,（二）原发性高脂蛋白血症,家族性多基因性高

16、胆固醇血症 家族性高胆固醇血症 家族性异常-脂蛋白血症 家族性乳糜微粒血症 家族性高甘油三酯血症 其他家族性高脂血症,（三）继发性脂蛋白血症,糖尿病 甲状腺功能减退 肾脏疾患 肥胖症 酗酒 药物,（四）高HDL血症,血浆HDL-胆固醇（HDL-C）含量超过2.6mmol/L，定义为高HDL血症。 CETP及HTGL活性降低是引起高HDL血症的主要原因。若CETP缺陷，HDL内的CE蓄积，使HDL增多；若HTGL活性降低，HDL被肝细胞摄取减少并使HDL2HDL3转换过程减慢而停留在血液中，并使其浓度增加，出现高HDL血症。 高HDL血症分为原发性和继发性两类。 原发性高HDL血症的病因有：CE

17、TP缺损；HTGL活性降低；其他。 继发性高HDL血症病因有：运动失调；饮酒过量；原发性胆汁性肝硬化；治疗高脂血症的药物引起；其他。,二、低脂蛋白血症,低脂蛋白血症的诊断 血清TC在3.3mmol/L以下，或TG在0.45mmol/L以下，或LDL-C在2.1mmol/L以下者，属于低脂蛋白血症。TC和TG同时降低者多见，脂蛋白中多见HDL、LDL和VLDL降低。 病因 原发性低脂蛋白血症的原因有ApoA缺乏或变异、LCAT缺乏症、无-脂蛋白血症（Tangier病）、无-脂蛋白血症、低-脂蛋白血症等。,三种无脂蛋白血症的主要特点,第三节 脂蛋白代谢紊乱的生物化学检验,一、血浆脂质测定 二、血浆

18、脂蛋白测定 三、血浆载脂蛋白测定 四、血浆脂代谢相关酶的测定 五、脂质相关蛋白基因突变分析 六、血脂和脂蛋白检测的临床应用,一、血浆脂质测定,（一）TG测定 1化学法 2酶法测定 （二）TC测定 1化学法 2酶法测定 （三）FFA测定 （四）磷脂测定,（一）甘 油 三 酯 测 定1化学法,基本操作步骤包括： TG的抽提分离（有机溶剂），去除干扰物PL、FG等 （吸附剂）或分溶抽提； 皂化 使TG水解生成甘油； 氧化 甘油成甲醛 （过碘酸）； 显色定量甲醛。 A.甲醛与变色酸在硫酸溶液中加热产生紫红色（Eegriwe反应），570nm测定吸光度。 B.甲醛与乙酰丙酮在铵离子存在下加热生成黄色的产物（Hantgsch反应），412nm测定吸光度。,2甘 油 三 酯 酶 法 测 定,评价：操作简便，快速准确，并能在自动化生物化学分析仪上进行批量测定。 所测结果包括了血清中FG，如何解决？,TG参考范围与临床意义,血清TG参考范围：成人0.451.69mmol/L（40150mg/dl）。目前我国的血脂异常防治建议提出，成年人的合适TG水平1.69mmol/L（150mg/dl）；1.69mmol/L为TG升高。 TG升高可见于家族性高TG血症、家族性混合性高脂血症、冠心病、动脉粥样硬化、糖尿病、肾病综合症、甲状腺功