分类号： Q548⁺.1；R543文献标识码：A

文章编号：1004-3934(2000)01-0026-03

Oxidized Low Density Lipoprotein and Vascular Endothelial Cell Injury

XU Ya-qin,ZHANG Jun-hua,TANG Chao-shu

(Cardiovascular Disease Institute,First Affiliated Hospital of Be ijing Medical University,Beijing100034)▲

血管内皮功能障碍是发生多种心血管疾病共同的病理生理改变，尤其在动脉粥样硬化(A S)、心肌缺血及缺血再灌注损伤过程中发挥着重要作用，因此对内皮功能障碍的原因及其发 生机制的研究具有重要的理论与实践意义。引起内皮功能损伤的因素很多，近年来，愈来愈 多的研究提示氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)诱发的内皮功能障碍加速AS的形成，增加了心肌 缺血再灌注损伤和急性心肌梗塞，成为目前心血管领域的一个研究热点。

1氧化低密度脂蛋白的生成及理化、生物学特性

体外细胞培养显示，在AS斑块内的所有细胞均能氧化修饰低密度脂蛋白(LDL)，且细胞释放 的氧自由基介导了这一过程。氧自由基抽提LDL上的氢形成脂自由基，这是LDL氧化修饰的起 点，接着经共轭化和氧化形成脂过氧自由基，然后抽提一分子多价不饱和脂肪酸上同一位置 的氢，形成新的脂自由基，本身则成为脂氢过氧化物(ROOH)。ROOH不稳定，能自发地或在过 渡金属离子如铜、铁等离子催化下发生均裂而成为脂过氧自由基，并引发脂质过氧化的连锁 反应。这样LDL不断地被氧化修饰，形成越来越多的自由基，其本身则分解成戊二醛等毒性 物质^［1］。

LDL氧化修饰后，理化性质发生了一系列改变，形成大量脂质过氧化物，脂肪酸双链重新排 列，产生特征性的234nm共轭二烯吸收峰；卵磷脂转化为溶血卵磷脂；同时LDL受体识别位点 改变，产生ox-LDL的自身受体结合位点，被巨噬细胞上的清道夫或其它受体识别，这一特 征 对促进动脉粥样硬化的发生具有重要作用。此外，ox-LDL负电荷增加，电泳泳动率明显加 快 ，密度升高，酯化胆固醇含量减少及载脂蛋白B降解等等，可引发许多生物学效应^［2］ 。

2氧化低密度脂蛋白的受体

2.1清道夫受体(scavenger receptor;SR)：

1979年，Goldstein首次发现SR的存在，使人们明确了LDL代谢除经典的LDL受体途径外，还 存在由SR介导的途径，SR主要是摄取修饰后的LDL，对AS的形成具有重要作用^［3］。

目前认为识别ox-LDL的SR主要有A、B、C三类。

A类SR是完整的三聚体膜糖蛋白，主要存在于肝、脾、肾上腺的巨噬细胞，可与乙酰化LDL(A c-LDL)和ox-LDL结合，被认为与宿主的自身防卫及AS的形成有关。

B类SR(SR-Bs)是CD36蛋白超家族成员，包括CD36和SR-BI。SR-Bs在各种细胞与组织中表 达， 脂肪组织中表达最高。研究显示CD36与轻度ox-LDL有最大结合力，主要存在于单核细胞、 血 小板和内皮细胞表面，可能介导了AS形成中ox-LDL对单核细胞和血小板的趋化作用^{［4 ］}。SR-BI与CD36同源，可与多种配体结合。研究^［5］发现SR-BI还可与高密度 脂 蛋白(HDL)结合，提高HDL对细胞的粘附，使胆固醇易于运输，这种SR-BI主要在肝脏和产生 甾类物的非胎盘组织中表达。因此认为SR-BI在清除体内过多脂质中起重要作用。

C类SR(SR-C)是在果蝇胚胎巨噬细胞和巨噬细胞样的果蝇Schneiderl细胞系中发现的，也称 dSR-CI，与哺乳动物SR-A有相似的活性和广泛的多价阴离子配体结合特性，但它们的蛋白 序 列不同^［6］,dSR-CI只在胚胎发育期间的巨噬细胞和红细胞上表达，推测其参与了 巨 噬细胞、红细胞的各种功能。最近Adachi等^［7］应用克隆表达技术在人内皮细胞上 发现一种新型SR，其分子结构与其它类型SR无任何同源性，主要与Ac-LDL结合，对ox-LDL 亲 和力较小，但过多的ox-LDL和多价阴离子集团可有效抑制其与Ac-LDL的结合。Calvo等 ［8］报道CLA-1也可识别ox-LDL，CLA-1是一85kD的浆膜糖蛋白，除可与ox-LDL结合 外， 还可与天然脂蛋白结合，因此认为它是二者的共同受体，其cDNA序列与SR-BI有80%的同源 性，但尚不能肯定就是SR-BI。

2.2其它受体：

研究发展在鼠肝kupffer细胞和内皮细胞上还分别存在着两种ox-LDL受体，分子量分别为95 k D和220kD(9.5×10⁴u和22.0×10⁴u)，95kD(9.5×10⁴u)为主要识别、摄取ox-LDL 的 受体^［9］。后来进一步研究发现此受体与鼠的macrosialin相同，macrosialin是鼠C D68同源物，存在于巨噬细胞上，是巨噬细胞胞浆膜蛋白，可能在ox-LDL的代谢中起一定作 用^［3］。Lougheed等^［10］在敲除了SR AⅠ/AⅡ鼠巨噬细胞上也发现存在ox - LDL的其它受体，同时用配体杂交实验证明此受体与已发现的CD36不同，却与macrosialin相 似，这与上述研究一致。

1997年Sawamura等^［11］发现的血凝素样氧化低密度脂蛋白受体(LOX-1)是主要存在 于内皮细胞上的ox-LDL特异受体，是一种膜蛋白，分子量约30872D(30872u)，由270个氨基 酸组成，结构上属于C型血凝素家族，体内主要存在于血管内皮和富含血管的器官，与其它 已发现的ox-LDL受体无任何同源性。研究发现LOX-1在人颈动脉AS的内膜表达，推测ox-L D L与LOX-1相互作用调节内皮活性，可能与AS中内皮功能失常有关^［12］。还有研究 显 示TNF-1和PMA增加LOX-1在内皮细胞的表达，可能与内皮损伤进而导致AS有关^［13］ 。Miki等^［14］在高血压大鼠模型上研究发现LOX-1 mRNA及蛋白表达在自发性高血 压(SHR)组增高，正常组较低，提示LOX-1可能参与了SHR内皮依赖舒张功能的损害。

总之，识别、代谢ox-LDL的受体有多种，这些受体存在于多种细胞上，它们的病生理功能及其发生机制还需进一步研究。

3氧化修饰低密度脂蛋白对内皮细胞的损伤

3.1对内皮细胞形态与结构的损伤：

ox-LDL对内皮细胞有毒性作用，可使内皮细胞皱缩，细胞内连接不清晰，胞浆内嗜锇物增 加 ，糖原和三磷酸腺苷(ATP)减少，改变细胞形态和结构，破坏内皮细胞完整性，严重可致内 皮细胞脱落，内皮保护屏障破坏，血中单核细胞和LDL等成分易于进入皮下层^［15］ ，促进动脉粥样硬化的发生。体外研究显示，当内皮细胞受到损伤时，ox-LDL抑制内皮的 再生和内皮细胞的迁移，不利于血管修复，加Vit E后阻止了ox-LDL的这种作用。

最近Suc等^［17］研究显示轻微氧化LDL使培养的内皮细胞内游离Ca²⁺浓度持续 增高，导致不可逆的细胞损伤致细胞死亡，HDL和脱脂的载脂蛋白A-1(apoA-I)阻止了ox- LDL 的这一毒性作用，同时抑制了胞浆游离Ca²⁺浓度的升高，且呈时间和剂量依赖方式， 说明ox-LDL是通过诱发胞浆Ca²⁺浓度的升高而导致内皮细胞的损伤，但究竟是由于 摄 取胞外Ca²⁺增加还是由胞内Ca²⁺库释放增多引起还需进一步研究。此外，研究 发现ox-LDL可导致人脐静脉内皮细胞凋亡，其机制与CPP32样蛋白酶活性增加有关，联合应 用抗氧化剂Vit C与Vit E抑制了CPP32样蛋白酶活性，使CPP32蛋白水解酶不能裂解为它的活 性亚单位p17，最终抑制了ox-LDL导致的内皮细胞凋亡。因此ox-LDL引起的细胞凋亡与活 性 氧作用有关，这一结果为AS理论的损伤反应学说的分子机制提供了一条线索^［18］。

3.2ox-LDL对内皮依赖舒张功能(EDVR)的损害：

血管内皮不仅是一保护屏障，同时也是一重要的内分泌器官，其分泌的多种血管活性物质对 于维持正常的血管紧张度至关重要，其中包括一氧化氮(NO)、内皮素(ET)、前列环素(PGI 2)等。

NO是决定基础血管紧张度的一个重要因素，Chin等^［19］发现ox-LDL抑制缓激肽诱 发 的牛主动脉内皮细胞释放的NO活性，且随ox-LDL浓度增加而增强，从ox-LDL提取的脂质成 分 对NO活性的抑制效应与ox-LDL作用相当，而ox-LDL的蛋白成分并无此作用，提示ox-LDL 对NO 的失活作用决定于其中的氧化脂质成分。ox-LDL对NO的影响还在于它的合成。ox-LDL干扰 受 体介导的细胞内NO的前体物质L-精氨酸的储备，抑制L-精氨酸的合成及释放，导致NO合成 不 足，EDVR障碍，通过补充L-精氨酸，可使受损的EDVR部分恢复^［20］。ox-LDL还可 导 致人血管内皮细胞稳态NO合酶(NOS)mRNA水平降低，而n-LDL无此作用。Fogliatto等^{［ 21］}进一步研究认为ox-LDL此作用的机制可能与胞内Ca²⁺浓度增加有关。也有研 究 认为ox-LDL对EDVR的损害归因于溶血卵磷脂(LPC)的增加，LPC通过抑制Gi蛋白与其受体的 相互作用而发挥这一作用。

影响EDVR的还有舒张因子PGI₂和收缩因子ET。多数研究显示ox-LDL促进内皮细胞产生ET ， 抑制PGI₂生成，ET可增加单核细胞迁移，启动动脉粥样硬化发生^［22］。PGI₂ 不仅是一血管舒张因子，也是一抗凝物质，其抑制血小板聚集和释放，因此ox-LDL抑制内 皮细胞产生PGI₂无疑