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载脂蛋白(a)遗传多态性与终末期肾脏病

2022-07-29
来源:求医网
国外医学临床生物化学与检验学分册1999年第20卷第1期

广州市儿童医院(510120)曾华松高岩刘绪青综述

湖北医科大学附二医院(430071)郭仁寿审校

摘要脂蛋白( a)[Lp(a)]是动脉粥样硬化、冠心病的独立危险因子。载脂蛋白 a[apo(a)]具有遗传多态性,并与 lp(a)浓度密切相关。至今已发现 apo(a)的11种多态型,组合形成66种表型。不同 apo(a)分子量表型的血清 lp(a)水平与其分子量呈负相关。低分子量 apo(a)表型与冠心病密切相关。在终末期肾脏病中,增高的血清 lp(a)水平与高分子量 apo(a)表型患者肾功能不全的发生有关。低分子量 apo(a)表型可预测终末期肾脏病患者动脉粥样硬化发生的危险性。

关键词:载体蛋白类;脂类;遗传多态性;终末期肾脏病;动脉粥样硬化

血清脂蛋白浓度及其代谢主要由载脂蛋白( apo)所调控。目前已有大量的研究表明 apo遗传多态性与动脉粥样硬化( aS)及血管性疾病有密切关系[1~4]。近年来大量的观察发现,肾小球硬化与全身性 aS在生化及组织学特征方面都非常相似,其改变概括有:(1)病变区均有单核/巨噬细胞的侵入;(2)病变区细胞均有胆固醇及胆固醇酯积聚并形成泡沫细胞;(3)均有相应细胞(平滑肌细胞及肾小球系膜细胞)的增生;(4)均有细胞外基质的增生及硬化形成[5]。心血管疾病是终末期肾脏病( eSRD)的一个主要死亡原因。这类病人 aS的形成与其血脂紊乱有密切关系[6]。有关 apo(a)遗传多态性与终末期肾脏病关系的研究起步较晚。

1脂蛋白( a)的性质及组成

脂蛋白( a)[Lp(a)]是血浆脂蛋白的一种,1963年由北欧遗传学家 berg所发现[7]。 lp(a)为球型颗粒,直径23.5~26.0nm,分子量为4.6×106~5.6×106。 lp(a)在琼脂糖电泳中位于前β位置。 lp(a)包含二类 apo[8]: apoB100和 apo(a);前者与 lDL的 apoB100相同,后者是 lp(a)的特征性成分。 apo(a)中含碳水化合物很多,故又称 lp(a)糖蛋白。 lp(a)在血清中的含量分布差别极大,为0.1~3g/L以上,存在个体及种族的差异。 guytan等报告黑人 lp(a)的浓度是白人的2倍, lp(a)浓度分布在白人为高斜度曲线型非正态分布,而黑人是钟型分布[9]。升高的 lp(a)是 aS及冠心病的独立危险因子[10,11]

2 apo(a)的分子生物学特点及遗传多态性

mclead等[12]克隆出了个人 apo(a)的 cDNA序列,从而推测出其蛋白质的一级结构,发现 aop(a)分子量约为500KD,含44529个氨基酸。 apo(a)主要由一种称为 kringle的特征性结构所构成。 kringle是由80个氨基酸残基组成的,它们均富含半胱氨酸,并能形成3个内部二硫键,形成一个形状颇似丹麦蛋糕的结构,称之为“ kringle“。 kringle有多种,命名为 k1~5。 apo(a)只含一个 k5, k5的一端连接有37个 k4,第36个 k4中含有一个额外未配对的半胱氨酸,推测此处可能是 apo(a)以二硫链与 apoB100结合的部位。 apo(a)中的 k4有75%~85%的氨基酸与纤维蛋白溶酶原( pG) kringle 4的氨基酸残基相同,有共同的抗原簇,表现两者有交叉免疫反应。 pG必须经过特殊酶如组织型 pG激活物( t-PA)或尿激酶的作用,裂解为纤溶酶才能对其底物起水解作用。 apo(a)结构上有一蛋白酶活化区,但由于其中由丝氨酸替代了 pG中的精氨酸,使其丧失了酶的功能。由于其 kringle结构与 pG相似,推测 apo(a)可能结合到象 pG受体或纤维蛋白那样的大分子上,对 pG激活为纤溶酶有抑制作用,因而使 pG不能发挥其溶解纤维蛋白凝块的作用。再加上 lp(a)颗粒携带的胆固醇结合到血管损伤部位,因此它不仅促进 aS形成,也阻碍血管内凝血块的溶解[8,13]

apo(a)受单一基因控制,位于第6号染色体6q26~27之间。单一基因区域有几个特殊的等位基因,代表大小不同的 apo(a)异构体[13]。 apo(a)以分子大小/电荷互不相同的多种形式存在。 merriselt等发现 apo(a)有11种多态型,分子量为320-838KD。 apo(a)分子中的 k4数目可在15~37之间变化,造成 apo(a)有多种不同异构体。11种含有二条不同 apo(a)多态型的组合可形成66种表型[14]。其中最常见的6种单一多态型根据分子量(400~800KD)命名为 f、 b、 s1、 s2、 s3和 s4,这是根据它们与 apoB100相比较的相对电泳迁移率来确定的: f较 apoB100快, b与 apoB100在同一位置, s慢于 apoB100。在正常人, aS和高脂蛋白血症人群中,不同分子量表型的血清 lp(a)与其水平呈负相关,即高分子量 apo(a)表型的血清 lp(a)水平低,反之则高[14]。大量的人群调查表明低分子量 apo(a)表型与冠心病密切相关[11]

3 apo(a)遗传多态性与终末期肾脏病

血 lp(a)水平在慢性肾功能衰竭、腹膜透析及血液透析( hD)患者中均升高[15]。慢性肾脏病患儿血清中 lp(a)水平与年龄、性别、肾脏病类型肾功能及尿蛋白的严重程度无关,但与 apo(a)的表型有关[16]。 kronenberg研究表明在167例成人 eSRD中108例(占65%)有颈动脉粥样硬化。这108例中低分子 apo(a)表型 cBB、 bS、 bS1、 bS2、 bS3、 s1S3、 s1S4及 s2S3明显多于无颈动脉粥样硬化的患者。多元相关分析表明年龄、心绞痛、 apo(a)表型是预测 aS程度的意义指标。 aS程度相同的 eSRD患者中,低分子量 apo(a)表型者的年龄比高分子量 apo(a)表型者低10岁。对年龄<55岁的患者, apo(a)表型是预测 aS的最有意义的指标。有 aS的患者血 lp(a)水平明显高于无 aS的患者。血 lp(a)升高与 apo(a)表型多态性的频率分布无关,与正常对照组相比较,血 lp(a)水平只在高分子量 apo(a)表型( s3S4型)之间有显著差异。而在低分子量 apo(a)表型之间无明显差异[17]。 eSRD患者在接受肾移植后血 lp(a)浓度下降。肾移植前有高血 lp(a)水平的低分子量型( f、 b、 s1、 s2)患者在肾移植后血 lp(a)无明显变化,而高分子量型( s3、 s4)患者血 lp(a)在移植后有明显下降,在肾移植3周后血 lp(a)下降到正常水平[18,19]

在普通人群中血 lp(a)浓度比 apo(a)表型更能预测 aS危险性,而在 eSRD患者中 lp(a)水平并不能预测 aS发生的危险性,这种差异原因可作如下解释(见图)。低分子量 apo(a)表型的 eSRD患者在其发病前均有高的 lp(a)血清水平,而高分子量 apo(a)表型患者只有在肾功能不全发生后才出现血 lp(a)升高。在发生肾功能不全之前,这些肾脏病患者血清 lp(a)浓度可预测其 aS发生的危险性,因有高水平血清 lp(a)浓度者其 apo(a)表型往往是低分子量型。而在发生肾功能不全之后,高分子量 apo(a)型患者血 lp(a)水平上升到与低分子量 apo(a)型接近,此时血 lp(a)浓度就不能预测 aS危险性。低分子量 apo(a)型能够反映该型在肾功能不全发生前血 lp(a)水平,故 apo(a)表型更能预测患者 aS危险性[17]

在连续不卧床性腹膜透析( cAPD)患者中并发冠心病者明显多于无冠心病患者,而后者 apo(a)表型主要为高分子量型(≥ s­3)。在有心脏病 hD患者中 apo(a)多态性分布与对照组无显著差异,但其 s4、 s2表型者血 lp(a)水平明显高于同型的正常对照组。并发冠心病的 hD患者以 f、 b、 s3型为主,未并发冠心病的 hD患者以 s4型为主[20]。在糖尿病肾病中血 lp(a)浓度与 apo(a)表型的分子量呈负相关。可见血清 lp(a)增高不是由低分子量 apo(a)基因调控的[21]

以上研究表明,在 eSRD患者中,增高的血清 lp(a)水平与高分子量 apo(a)表型患者肾功能不全的发生有关。低分子量 apo(a)表型可预测终末期肾脏病患者 aS发生的危险性。

作者简介:曾华松,男,1965年6月出生,1987年毕业于湖北医科大学。现在广州市儿童医院任内科主治医师,硕士。主要研究方向为肾脏病的基础与临床,在肾脏病脂质紊乱方面,有较深入的研究。

参考文献

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2 Saha N, Tong MC, Tay JSH, et al. Clin genet, 1992;42:164

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5 Kamanna VS,Roh DD, Kirschembaum MA.Am j Nephrol , 1993;13:1-5

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7 Berg K. Acta Pathol Mircrobiol scan,1963;59:369-382

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