脂代谢紊乱致动脉粥样硬化的机制
(一)脂蛋白与动脉粥样硬化
脂蛋白对动脉粥样硬化(AS)有双重作用,即某些因素可引起和加速AS,而另一些因素具有保护和防止AS的作用。
1.CM
以往认为CM中以三酰甘油为主,高CM血症对AS无直接作用。但研究表明,如CM水平升高或在血液循环中停留时间延长,CM及其代谢残体可为血管壁上由单核细胞衍生的巨噬细胞表面受体识别和摄取,造成血管壁内三酰甘油和胆固醇沉积,因而与AS发病有关。
2.VLDL
目前多数学者认为,血浆VLDL水平升高也同样是AS的危险因素。其理论依据如下。①当血浆VLDL升高时,颗粒变小,产生β-VLDL,这是在体外试验中唯一不经化学修饰而引起细胞内胆固醇聚集的脂蛋白。②VLDL浓度升高可影响其他脂蛋白的浓度和结构。高VLDL常伴有小颗粒LDL(sLDL)增加,而sLDL在血中清除慢,停留时间长,易被氧化修饰成OX-LDL,后者具有很强的致AS作用。③在家族性混合性高脂蛋白血症患者,VLDL较小而富含ApoB,这种颗粒具有很强的致AS性。
3.LDL
LDL是所有脂蛋白中首要的致AS性脂蛋白,与AS有显著的正相关性。由于体内60%~70%的胆固醇存在于LDL中,血清总胆固醇水平升高主要为LD-C升高所致。LDL致AS作用可分为两方面:首先,血清LDL水平升高时,能很快穿过动脉壁,此时穿过动脉壁的LDL超过动脉壁的清除率,使过多的LDL聚集于动脉壁内。由于LDL为不均一性脂蛋白,其组成成分、密度和颗粒大小均有所差别,因而致AS性强度也各不相同。用梯度胶方法可将LDL分为两种亚组:LDL-A和B型。大多数正常人以LDL-A型占优势,而经冠状动脉脉造影证实的CHD患者的LDL趋于体积小,密度高,为LDL-B。体积小的LDL-B与受体的结合力降低,分解代谢率下降,但易于移行人动脉壁内,故有较强的致AS作用。其次,人体内氧自由基和丙二醛对LDL有化学修饰作用,可改变LDL的化学和物理特性。化学修饰的LDL通过三种机制加速AS的形成:①由于化学修饰过程对LDL中的ApoB肽链上的残基的化学修饰,LDL与正常LDL受体的结合力降低,却可通过巨噬细胞和平滑肌细胞上特异性受体(清道夫受体)介导进入细胞:被摄取的胆固醇对清道夫受体无调控作用,结果造成细胞内胆固醇的大量堆积形成泡沫细胞。②化学修饰的LDL对动脉内皮细胞有明显的毒性作用,可引起细胞坏死。③化学修饰的LDL发挥移行因子的作用,延长吞噬细胞在动脉壁内的停留时间。④促进血小板聚集形成血栓,抑制前列腺素的合成。
近年来,研究人员多采用低密度脂蛋白颗粒(LDL-P)、载脂蛋白B(ApoB)检测分析。由于测量方法的因素,传统测量的LDL-C测量的只是携带在LDL内的胆固醇颗粒量,不是LDL颗粒浓度的可靠度量。小而致密的胆固醇颗粒,较大而悬浮的颗粒具有少得多的胆固醇。已经有证据证实,小而致密的LDL会更能致动脉粥样硬化,即LDL-P所有数量,较之LDL-C是对心血管风险更好的预示者。载脂蛋白B代表了LDL和VLDL的功能本质,每个LDL里只含有一个ApoB,因此检测ApoB可以大致上估计LDL-P数量。(https://www.daowen.com)
4.HDL
HDL有防止AS形成的作用,故称为抗AS性脂蛋白。大系列多中心的流行病学调查结果显示,血清HDL水平与AS发病率呈显著的负相关性,并且不受吸烟、血压、LDL-C水平等因素的影响。HDL抗AS的作用机制在于:①清除周围组织,包括主动脉壁上的胆固醇,将其转运至肝或其他脂蛋白代谢。②含有ApoE的HDL与LDL竞争LDL或B/E受体,因而抑制LDL通过受体进入细胞内。
近年来对HDL抗AS作用的研究热点集中在HDL亚组在胆固醇逆转运中的作用。HDL是HDL的主要功能成分,接受和转运周围组织中的胆固醇,HDL2降低使AS易感性增加。在CHD患者中,HDL2降低常较总HDL更明显,其预测CHD的敏感度较总HDL高1.5倍。
5.Lp (a)
Lp(a)被氧化修饰后,可通过清道夫受体及通过吞噬作用被单核巨噬细胞大量摄取和降解,使之形成泡沫细胞,继发一系列的AS过程。另外,天然Lp (a)可与纤维蛋白结合,氧化修饰的Lp(a)与纤维蛋白原位点的结合增强,从而抑制纤溶酶原及tPA活性,使纤溶功能降低,凝血功能亢进,促进AS斑块表面形成慢性或急性血栓,加速AS病变的发展。
总之,长期高脂膳食、遗传性或继发性体内脂蛋白代谢紊乱,血浆中致AS的脂蛋白VLDL、LDL、Lp(a)水平增高,抗AS的脂蛋白(HDL)水平降低。当细胞毒素、抗原抗体复合物、血流动力学等因素(包括化学修饰的LDL和血浆高浓度的LDL对内皮细胞的毒性作用)使动脉内皮细胞受损时,血液中的单核细胞、巨噬细胞便黏附于动脉内皮细胞,并进入其间。这些细胞通过表面受体大量摄取血液中高浓度的LDL,形成泡沫细胞,导致多量胆固醇沉积于动脉壁上。泡沫细胞聚集成群即形成最早的AS病灶,脂肪条索或脂纹。早期为可逆性病变,进一步发展时,细胞内过饱和的胆固醇形成核心,并析出胆固醇结晶。随动脉搏动,细胞破裂、坏死、溶解,又促进胆固醇进一步堆积。在动脉内膜上形成的泡沫细胞完全暴露于血液循环中的血小板,激活血小板生长因子(PDGF),刺激平滑肌细胞增生和浸润。此外血液循环中高浓度的LDL或化学修饰的LDL可改变血小板功能,使其易于黏附于血管壁脂质条纹中的某些成分,进而激活血栓形成的过程,最后形成一个进行性AS斑块。因此,虽然AS斑块形成和发展为多因素所致,但血浆脂蛋白变化为一重要的促进因素。
(二)老年人脂质及脂蛋白代谢变化的特点
血清脂质和脂蛋白水平随年龄而增高,在60~70岁时达高峰,80岁以后开始下降。老年人血清脂质及载脂蛋白水平的变化为体内脂质转运代谢上某些环节的变化所致。中年期后LpL活性降低,使餐后CM和VLDL的清除速率减慢,造成血液循环中外源性脂质水平增高。其次,内源性脂质转运过程亦发生年龄相关性变化。LDL受体数量随年龄而减少,致使LDL分解代谢率降低,血液循环中LDL-C(LDL-胆固醇)水平相应升高。老年人自肠道吸收胆固醇增加,或胆汁中排泄胆固醇减少,使肝及周围组织中胆固醇储量增加,继而抑制LDL受体的表达。这种受体的下调机制属可逆性,在老年人中减少胆固醇的摄入量和使用降脂药可使LDL受体表达能力再度回升。此外,老年人常有胰岛素抵抗,脂肪组织增加等因素,加速体内脂解作用,为肝脏合成VLDL提供游离脂肪酸。因此老年人的VLDL。分泌量增加,使过多的VLDL转变为LDL。最后,老年期体内的LCAT活性较青壮年时降低,影响HDL中胆固醇酯化,可能进一步干扰周围组织中的胆固醇逆转运及清除代谢。