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血脂、脂蛋白和载脂蛋白的检测与临床应用

2021.4.26

  随着血脂、脂蛋白和载脂蛋白的生理、生化、病理及分子生物学研究的迅速发展与深入,有关血脂的基础与临床研究已发展成为一门独立边缘学科——脂类学(Lipidology)。血脂分析不仅对动脉粥样硬化(AS)和冠心病(CHD)的防治具有重要意义,而且已经渗透并应用于其他诸多临床相关专业疾病的研究,如高血压、糖尿病、脑血管病、肾脏疾病以及绝经期后妇女内分泌代谢改变等。血脂测定标准化也日益引起临床化学工作者的重视[1-3]。

  一、血脂与脂蛋白的生物化学

  血浆所含脂类统称血脂,包括中性脂肪[甘油三酯(TG)和胆固醇(Chol)]和类脂(磷脂、糖脂、固醇、类固醇)。血脂不溶于水,以脂蛋白的形式运输。血浆脂蛋白主要由蛋白质、TG、Chol及其酯(CE)组成。应用超速离心法可将血浆脂蛋白分为四类:乳糜微粒(CM)、极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL);分别相当于电泳分离的CM、前β-脂蛋白、β-脂蛋白和α-脂蛋白等四类。CM主要功能是转运外源性TG及Chol。VLDL主要功能是转运内源性TG。LDL主要功能是将肝合成的内源性Chol转运至肝外组织。HDL主要功能是参与Chol由肝外组织转运至肝的逆向转运。除上述四类脂蛋白外,还有中间密度脂蛋白(IDL)和脂蛋白(a)[Lp(a)]。HDL又可分为HDL2和HDL3两个亚组分。LDL也可分为数目不等的亚组分,如小而密LDL(small dense LDL)或称为B型LDL,大而轻LDL或称为A型LDL。LDL还可被氧化生成氧化LDL(oxLDL)。

  血浆脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白(apo),迄今已发现20余种apo。不同脂蛋白含不同的apo,如HDL主要含apo AI、AⅡ,LDL几乎只含apoB100,VLDL除含apoB100外,还含apo CI、CⅡ、CⅢ及E,CM含apoB48而不含apoB100。载脂蛋白不仅在结合和转运脂质及稳定脂蛋白的结构上发挥主要作用,而且还调节脂蛋白代谢关键酶[如脂蛋白脂肪酶(LPL)、卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(LCAT)、肝脂肪酶(HL)]活性,参与脂蛋白受体[如HDL受体、LDL受体(LDLR)或称为apoB,E受体、清道夫受体、apoE受体(即LDL受体相关蛋白,LRP)]的识别,在脂蛋白代谢上发挥重要作用。
  此外,另有一些特殊蛋白质与脂类代谢有关,如胆固醇酯转运蛋白(CETP),可将LCAT催化生成的CE由HDL转移至VLDL、IDL和LDL中,在Chol的逆向转运中起关键作用。磷脂转运蛋白(PTP)可促进磷脂由CM、VLDL转移至HDL。微粒体甘油三酯转运蛋白(MTP)在富含TG的VLDL和CM组装和分泌中起主要作用。

  二、 高脂血症与血脂异常对象的检出

  高脂血症是指血浆中Chol和或TG水平升高。由于血脂在血中以脂蛋白形式运输,实际上高脂血症也可认为是高脂蛋白血症。血浆中HDL-C降低也是一种血脂代谢紊乱。故有人建议采用脂质异常血症(dyslipidemia)一词全面准确反映血脂代谢紊乱状态。

  许多流行病学调查表明,脂质代谢紊乱与高脂血症是AS的主要危险因素,如高胆固醇血症与高甘油三酯血症等。此外,高血压、吸烟、糖尿病属可改变的AS危险因素 ,年龄大、男性、女性绝经期后、CHD家族史属不可改变的AS危险因素。1970年WHO建议将高脂蛋白血症分为6型(Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型),此法分型的缺点是过于繁杂。目前从临床上,可将高脂血症简单分为四类:(1)高胆固醇血症(血清TC水平增高);(2)混合型高脂血症(血清TC与TG水平均增高);(3)高甘油三酯血症(血清TG水平增高);(4)低高密度脂蛋白血症(血清HDL-C水平减低)。按病因高脂血症可分为:(1)原发性高脂血症;(2)继发性高脂血症,常见病因有糖尿病、甲状腺机能减低、肾病综合征等。原发性高脂血症是指原因不明的高脂血症,目前已发现有相当一部分患者存在单个或多个遗传基因缺陷,如参与脂蛋白代谢的关键酶、载脂蛋白及脂蛋白受体等基因缺陷[4,5]。

  国内专家建议下述对象应接受血脂检查:(1)已有冠心病、脑血管病或周围动脉粥样硬化病者;(2)有高血压、糖尿病、肥胖、吸烟者;(3)有冠心病或动脉粥样硬化家族史者,尤其是直系亲属中有早发病或早病死者;(4)有黄瘤或黄疣者;(5)有家族性高脂血症者。40岁以上男性和绝经期后女性可考虑作为接受血脂检查的对象[5]。美国国家胆固醇教育计划(NCEP)建议对有CHD高危因素的儿童进行选择性检查,其对象是:(1)有早发性心血管疾病的家族史者;(2)父母有高脂血症[TC≥6.24 mmolL(240 mgdl)]者。

     三、血脂、脂蛋白和载脂蛋白的检测方法与标准化

  NCEP分别对TC、TG、HDL-C和LDL-C的测定提出了系统建议。中华医学会检验学会也提出了推荐方法,如TC测定推荐用酶法(CHOD-PAP法),TG测定推荐用酶法(如GPO-PAP法)。HDL-C测定推荐用PTA-Mg2+沉淀法。LDL-C测定推荐用聚乙烯硫酸盐(PVS)沉淀法或采用Friedewald公式计算法,即LDL-C=TC-HDL-C-TG2.2(以mmolL计)或LDL-C=TC-HDL-C-TG5(以mgdl计),但应注意其适用范围。干化学法检测末梢血TC、TG和HDL-C,可应用于人群筛查。目前常采用免疫透射比浊法测定血清apoAⅠ和B,由卫生部北京老年医学研究所起草的关于此法的国家标准也即将颁布实施。血清Lp(a)多采用酶联免疫吸附试验或免疫透射比浊法进行测定。近来国内外相继研制开发出几类HDL-C和LDL-C直接测定试剂,这些方法无须离心沉淀,特别适合大规模流行病学调查和临床诸多项目同时检测,有一定应用前景[6,7]。

  对于血脂测定,应特别要注意分析前变异对实验结果的影响[8]。包括(1)生物学因素,如个体、性别、年龄和种族等;(2)行为因素,如饮食、肥胖、吸烟、紧张、饮酒、饮咖啡和锻炼等;(3)临床因素,如①疾病诱导(内分泌或代谢性疾病、肾脏疾病、肝脏疾病、贮存性疾病、急性或暂时性疾病等),②药物诱导(抗高血压药、免疫抑制剂和性激素等);(4)标本收集与处理,如禁食状态、血液浓缩、抗凝剂与防腐剂、毛细血管与静脉血标本贮存等。NCEP的实验室标准化专家组(LSP)推荐用下述方法减少血脂和脂蛋白测定分析前因素对结果的影响:(1)受试者应处于稳定代谢状态;(2)受试者应在血脂分析前至少2周内保持一般饮食习惯和体重稳定;(3)如血脂检测异常,在作出进一步处理医学决定前,应在两月内进行多次测定,但至少要相隔1周;(4)测定前24小时内受试者不应进行剧烈体育运动;(5)禁食或非禁食标本均适用于TC测定,但对于TG和其他脂蛋白检测需要禁食12小时;(6)抽血前受试者至少应坐位休息5分钟;(7)静脉穿刺过程中止血带使用不应超过1分钟;(8)血清或血浆标本均适用于TC、TG和HDL-C测定。如用EDTA作抗凝剂,分离血浆后应马上放在2~4℃保存,以防组分改变,测定结果需乘以1.03;(9)测定TC,血清可在4℃或冰冻进行时转送,-20℃贮存标本也适于TC测定。但对于TG和其他脂蛋白载脂蛋白测定,标本必须放在-70℃或更低温度贮存;(10)所有血标本应考虑其潜在污染性,须根据有关操作规程进行处理。

  国外对于TC、TG、HDL-C、LDL-C、apoAI与apoB等已建立了一套完整分析参考系统,包括决定性方法与1°级参考资料,参考方法与2°级参考资料,这有利于血脂标准化工作的进行[9]。国内目前也在建立适合国情的参考系统,进行可转移性实验,卫生部北京老年医学研究所已做了许多工作。血脂测定应力求符合标准化要求,使不同实验室对同一批标本的测定值落入可允许的“不精密度”(以变异系数CV表示)与“不准确度”[以与靶值的偏差(bias)表示]范围内。NCEP制定的技术目标为TC、TG、HDL-C和LDL-C的不准确度分别为≤3%,≤5%,≤5%与≤4%;不精密度分别为≤3%,≤5%,≤4%与≤4%;总误差(=偏差%+1.96CV)分别为≤8.9%,≤15%,≤13%与≤12%。

  四、血脂分析的临床意义

  目前建议用“参考值”一词描述血脂结果,并注明特定条件。因为各地区血脂参考值不同,如果以统计学方法制定参考值范围,则各地有各自的高血脂标准。80年代以来国外多主张以显著增加CHD危险的水平作为划分医学决定水平的标准并以此制定干预及治疗目标。根据流行病学调查,我国人群血脂合适水平较欧美人群低[5],CHD发病率也相对较低。

      欧美学者过去更重视研究TC及LDL-C,对TG是否导致AS有争议,现在看来TC和LDL-C致AS作用虽较TG重要,但高甘油三酯血症也是AS患者发生心肌梗死的独立危险因素之一。HDL-C代表HDL携带chol的代谢状态,HDL-C水平与 CHD危险性呈负相关。apoAⅠ是HDL的主要载脂蛋白,反映的是HDL的颗粒数,缺乏时可出现严重低HDL-C血症。apoB是LDL的主要载脂蛋白,反映的是LDL的颗粒数。apoB可介导LDL的摄取 ,apoB升高与CHD发生有关。我国目前尚缺乏一个能被各地普遍接受的apoAⅠ、apoB参考值。Framingham研究认为apoAⅠ≥1.60 gL是CHD的负危险因素;apoAⅠ1.20 gL,apoB≥1.20 gL是CHD的危险因素。Lp(a)在人群中呈偏态分布,通常以300 mgL为分界,高于此水平者CHD危险性明显增加。Lp(a)水平主要决定于遗传因素,急性时相反应可使它上升,严重肝病可使它下降。高Lp(a)水平是AS与心脑血管疾病的独立危险因素。

     五、基因检测的临床应用

  随着分子生物学技术的发展与应用,多数载脂蛋白和脂蛋白受体的cDNA和基因已先后被分离和鉴定,这些基因的染色体定位业已完成[10]。通过检测蛋白表型(phenotype)或者基因型(genotype)研究不同人群载脂蛋白或脂蛋白受体多态性对于脂蛋白代谢紊乱、AS及相关疾病的诊治具有重要意义。比较成熟的有apoE、apoB和LDLR基因变异的检测:(1)PCR-RFLP法检测apoE基因型,发现大多数Ⅲ型高脂血症患者为ε22基因型,ε43基因型和ε4等位基因与冠心病、缺血性脑血管病有明显关联性,此外apoE基因多态性与Alzheimer病(AD)关系密切,家族性晚发AD患者ε4等位基因频率增高,ε4与AD发生及发生早晚存在明显剂量效应。(2)PCR-RFLP法检测apoB基因型(如R3500Q突变),发现不同种族人群apoB基因多态性有一定差异,检测apoB R3500Q突变,主要可用于家族性apoB100缺乏症的诊断,此外约有3%家族性高胆固醇血症患者为杂合子。此突变与重度高胆固醇血症、腱黄瘤和早发CHD相关联。(3)长链PCR法检测LDLR基因大片段缺失突变,目前已发现180种LDLR基因突变型,其中以5′端大于10Kb片段突变最为常见。检测LDLR基因突变可用于FH基因诊断及对有遗传背景FH高危人群进行基因筛查。

  目前就国内一般实验室而言,首先应保证TC、TG、HDL-C和LDL-C四项血脂基本项目测定的准确可靠,有条件的实验室也可开展apoAⅠ、apoB和Lp(a)的常规检查,应注意检测方法与试剂质量以及临床应用时的一些认识上的偏差。临床化学工作人员应重视血脂测定标准化,特别要注意分析前变异对测定结果的影响。否则会因结果不准确导致对危险对象作出错误的分类及不适当治疗或延误治疗。对于近来发展的一些基因检测项目可根据实验室条件适当选用。此外,国内外对于小而密LDL、oxLDL和CETP的检测方法及CETP、LPL、apoAⅠ-CⅢ-AⅣ、apo(a)等基因多态性的临床应用研究也十分活跃。重要的是在于不断更新知识,改善实验室条件,严格操作规程,才能不断提高实验室技术水平,为脂质代谢紊乱、高脂血症、AS及相关疾病的诊治与研究提供更多有用信息。

参考文献
 1 李健斋.提高血脂、脂蛋白检验水平的意见.中华医学检验杂志,1994,17:5-6.
 2 李健斋.血脂分析在心血管病临床应用的若干问题.临床检验杂志,1997,15:310-312.
 3 李健斋.血脂测定标准化—临床化学的重要课题.中华医学检验杂志,1998,21:5-6.
 4 Laker MF. Laboratory testing and biochemical analysis of hyperlipidaemias. Postgrad Med J,1993,69S12-S17.
 5 血脂异常防治对策专题组.血脂异常防治建议.中华心血管杂志,1997,25:169-195.
 6 鄢盛恺,林其燧.高密度脂蛋白胆固醇的检测方法及标准化研究进展.中华医学检验杂志,1998,21:19-22.
 7 鄢盛恺,宋耀虹.低密度脂蛋白胆固醇的检测方法与标准化研究.中华医学检验杂志,1998,21:328-331.
 8 Rifai N, Dufour DR, Cooper GR.Preanalytical variations in lipid, lipoprotein, and apolipoprotein testing. In Rifai N, Warnick GR, Dominiczak MH, eds. Handbook of lipoprotein testing. WashingtonAACC Press,1997.43-63.
 9 Myers GL, Cooper GR, Henderson LO, et al.Standardization of lipid and lipoprotein measurements. In Rifai N, Warnick GR, Dominiczak MH, eds. Handbook of lipoprotein testing. WashingtonAACC Press,1997.223-250.
 10 叶水清.载脂蛋白基因结构及其基因型.见:周 新,主编.动脉粥样硬化与生物化学检验.武汉:湖北科技出版社,1997.45-62.


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