韓威+王笑宇+吳越+王德才
[摘要] 目的 該文采用高效液相色譜技術(shù),對急性缺血性卒中患者紅細胞膜磷脂含量分析,探討紅細胞膜磷脂水平在急性缺血性卒中發(fā)生、發(fā)展中的作用機制。方法 采用流行病學橫斷面調(diào)查方法,自2015年7—10月篩選病例組人群22例,健康對照組人群24名,分離紅細胞膜,用HPLC,XBP-Silica柱分離,測定兩組人群紅細胞膜磷脂含量,數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件分析。結(jié)果 5種磷脂中脂酰膽堿(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰絲氨酸(PS)3種磷脂病例組含量(0.3796±0.1387)、(0.4498±0.1786)、(0.3301±0.0327)與對照組(0.4897±0.0154)、(0.5523±0.0107)、(0.6351±0.0599)數(shù)值差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05),磷脂酰肌醇(PI)和神經(jīng)鞘磷脂(SM)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 結(jié)論 紅細胞膜磷脂水平參與影響了急性缺血性卒中的發(fā)生發(fā)展過程,可能是急性缺血性卒中發(fā)生發(fā)展的一個誘導機制。
[關(guān)鍵詞] 急性缺血性卒中;紅細胞膜;磷脂
[中圖分類號] R4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742(2016)12(a)-0031-04
腦卒中是一種高發(fā)病率、高致殘率、高死亡率的疾病。而缺血性卒中在我國約占卒中總數(shù)的70%[1]。大量研究發(fā)現(xiàn)急性缺血性卒中患者存在紅細胞膜脂質(zhì)成分的改變,但對紅細胞膜磷脂含量的變化,結(jié)論不一。組成細胞膜的磷脂主要包括磷酯酰絲氨酸(PS)、磷脂酰膽堿(PC)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰乙醇胺(PE)、神經(jīng)鞘磷脂(SM)等,這些磷脂在血細胞膜上的含量遠遠大于血清中的含量。因此該文采用高效液相色譜(HPLC)技術(shù)高效液相色譜法自2015年7—10月對篩選病例組人群22例,健康對照組人群24名患者血清中 5 種磷脂磷脂含量水平分析,從而探討紅細胞膜磷脂水平與急性缺血性卒中的關(guān)系。
1 材料與方法
1.1 主要儀器和試劑
高效液相色譜(Agilent 1260),超聲波清洗器( KQ-100DB),超純水儀(Millipore美國),分析天平(AR1140,美國)。磷脂酰絲氨酸標準品(PS 90%) 、磷脂酰膽堿標準品(PC 98%) 、磷脂酰肌醇標準品(PI 98%) 、磷脂酰乙醇胺標準品(PE 98%)、神經(jīng)鞘磷脂標準品(SM 98%) 均購自瑞典Larodan 公司;乙腈、甲醇、磷酸、氯仿、己烷、異丙醇( 天津市光復精細化工研究所) 。
1.2 調(diào)查對象收集與篩選
該研究對象來自黑龍江省林總醫(yī)院自2015年7—10月住院的急性缺血性卒中患者,年齡在60~75歲之間,共計22例(男12例/女10例),排除冠心病、糖尿病及其他具有精神疾病者等,作為病例組。對照組在哈爾濱第二福利醫(yī)院健康老年人中選取,年齡與病例組相匹配,共計24人(男12/女12)。所有研究對象均由本人或監(jiān)護人簽署知情倫理同意書,自愿參加和退出,自愿接受問卷調(diào)查和實驗室檢查。
1.3 紅細胞膜中磷脂的提取
取受試對象晨起空腹肘靜脈血,經(jīng)低溫離心、洗滌、沉淀等處理,獲得白色的紅細胞膜樣品。然后,取紅細胞膜懸浮液加入0.5 mL的提取液[氯仿-甲醇(體積比2:1)],冰浴勻漿3 min。加入提取液4 mL,于30℃保溫30 min,以3 000 r/min離心5 min,取下層液過濾除蛋白。濾液加0.9%Nacl 0.4 mL,振搖1 min,以3 000 r/min離心5 min,棄上層液。加0.4 mL氯仿-甲醇-水(體積比8:4:3)振搖、靜置,以3 000 r/min離心5 min,棄上層液,氮氣吹干。殘渣用 2 mL 正己烷-異丙醇(3∶1) 溶解,經(jīng)有機濾膜過濾于樣品瓶,備用。
1.4 色譜條件
流動相為乙腈:甲醇:85%磷酸(體積比為100:10:1.8)。色譜分析柱以XBP-Silica (4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相檢測波長為203 nm,進樣量10 μL,柱溫25℃,流速1.5 μL/min。
1.5 樣品測定
取處理完成的紅細胞膜磷脂提取物,在上訴色譜條件下,取10 μL進樣分析,同時繪制標準曲線,采用外標法定量,相對保留時間定性。標準色譜圖和樣品圖見圖1。
1.6 統(tǒng)計方法
采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,計量資料以均值±標準差(x±s)表示,組間資料比較采用ANOVA檢驗, P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結(jié)果
2.1 方法的質(zhì)量控制
2.1.1 線性范圍和檢出限 該文以外標方法進行定量分析,因此對方法的線性范圍和檢出限進行了試驗,以峰面積(x) 對磷脂濃度(y) 做線性回歸,按色譜峰的 3 倍信噪比(S/N) 計算各磷脂組分的檢測限(LOD),10倍(S/N) 信噪比確定定量限(LOQ),結(jié)果見表1。從表1可見,該方法線性關(guān)系良好。
2.1.2 重復性實驗 取高、中、低3種濃度的磷脂混合溶液,各濃度平行測定6次,計算精密度;在1 d內(nèi)重復進樣6次并連續(xù)進樣6 d。結(jié)果見表2,各磷脂的變異系數(shù)均小于1.99%,PI、PC、PS、PE、SM的日內(nèi)與日間變異均小于1.86%,該方法精密度良好。
1.2.3 準確度 取血清樣品 100 μL,加入 5 種磷脂混合標準溶液,分高、中、低 3 個濃度,考察方法準確度。結(jié)果回收率PI為82.06%~97.00%;PE為88.12%~104.36%;PC為90.39%~104.53%;PS為90.46%~99.17%;SM為86.57%~104.55%。顯出良好的準確性。
2.2 CVA組與對照組紅細胞膜磷脂水平
表3列出了病例組組與對照組紅細胞膜中5種磷脂的測定結(jié)果,從中可見磷酯酰絲氨酸(PS)、磷脂酰膽堿(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)的含量差異有統(tǒng)計學意義(PS:P<0.001、PC:P<0.01、PE:P<0.01)。五種磷脂的總含量(PL),相對于對照組,病例組明顯減少(P< 0.001),而紅細胞膜中磷脂酰肌醇(PI)和神經(jīng)鞘磷脂(SM)在病例組與對照組之間差異無統(tǒng)計學意義P>0.05。
為衡量脂質(zhì)過氧化程度,比較細胞膜成分變化,我們將甘油磷脂與神經(jīng)鞘磷脂做比率,結(jié)果如表4所示。PI/SM的比值在CVA組與病例組中差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);PC/SM在CVA組與病例組間差異無統(tǒng)計學意義(P > 0.05);PE/SM在CVA組與對照組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001);PS/SM在CVA與病例組之間差異有統(tǒng)計學意義(P <0.001),以上結(jié)果提示紅細胞處于高水平脂質(zhì)過氧化狀態(tài)。
3 討論
紅細胞膜的主體為磷脂排列的雙分子層的結(jié)構(gòu),其中包含蛋白質(zhì)貫穿在細胞膜中,紅細胞膜的磷脂作為紅細胞的重要組成成分,其包括組成內(nèi)層的磷酯酰絲氨酸(PS)和磷脂酰乙醇胺(PE)和組成外層的磷脂酰膽堿(PC)和神經(jīng)鞘磷脂(SM)[2]。紅細胞膜磷脂中PS包含大量的二十二碳六烯和花生四烯酸[3]。在人類紅細胞膜中PS比PE、PC含有更多的PUFA[4]。磷脂富含大量PUFA易發(fā)生氧化應激,之前有研究報道過當紅細胞與叔丁基過氧化物反應SM相對于PC、PE、PS的組分增加,因此,每個甘油磷脂與SM的比率是一個很好的恒量過氧化程度指標。
PS通過甲基化可生成乙酰膽堿的前體物質(zhì)即磷脂酰膽堿,PS還可以調(diào)節(jié)細胞膜的流動性,并介導細胞膜受體與第二信使間的相互作用;Suzuki等[5]發(fā)現(xiàn),PS具有促進乙酰膽堿的釋放的作用。PE在體內(nèi)不同的磷脂酶作用下,可水解成甘油、不飽和脂肪酸、膽堿和磷脂,這些成分在體內(nèi)有著非常重要的生物學作用。其中,膽堿在體內(nèi)生物酶的作用下與乙酰輔酶A反應生成乙酰膽堿,乙酰膽堿對于大腦記憶區(qū)膽堿能神經(jīng)元及神經(jīng)突觸的形成有關(guān)鍵性作用,可促進腦發(fā)育,提高記憶能力[6]。并且越來越多的研究表明腦卒中病的進程與炎癥相關(guān),而脂類介質(zhì)在炎癥消退的過程中發(fā)揮了特殊的起動作用,如不飽和脂肪酸(PUFAs),其作為PE的水解產(chǎn)物可能是腦卒中病的保護因素。G-6-P酶具有較強的磷脂依賴性,其依賴于PE,參與許多糖代謝途徑。糖代謝異?;蛟S成為重要的急性缺血性腦卒中發(fā)病機制。有研究顯示,在急性缺血性腦卒中患者早期腦內(nèi)某些區(qū)域具有異常的葡萄糖代謝率及能量代謝障礙[7]。SM可以在神經(jīng)酶的作用下形成神經(jīng)酰胺,而近年來研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)酰胺的超量集聚或許與某些代謝綜合征有著緊密的聯(lián)系[8]。實驗結(jié)果顯示,病例組與對照組相比,紅細胞膜中PE/SM(×100)[HC=49.7±8.1,CVA=44.91±6.6]、PS/SM(×100)[HC=14.8±7.2,CVA=8.3±7.4]的比值有所降低,而PC/SM和PI/SM在病例組和對照組中之間差異無統(tǒng)計學意義(P> 0.05)。參照鄧華聰?shù)萚9]研究中細胞膜磷脂發(fā)生過氧化時PE/SM(×100)[HC=141.8±22.7,CVA=144.2±31.4]、PS/SM(×100)[HC=75.3±14.1,CVA=63.85±16.9],該實驗中PE/SM、PS/SM遠遠小于上述數(shù)值,表明紅細胞處于較高水平的脂質(zhì)過氧化反應。ROS的過量產(chǎn)生會引發(fā)機體抗氧化失衡,使細胞膜受到氧化攻擊產(chǎn)生損傷,破壞細胞膜的完整性,最終導致細胞結(jié)構(gòu)和功能的改變。
綜上所述,急性缺血性卒中患者同對照組研究對象相比,磷脂水平明顯降低,甘油酰磷脂與神經(jīng)鞘磷脂的比值PE/SM、PS/SM在病例組與對照組有統(tǒng)計學差異,膜磷脂含量發(fā)生改變提示紅細胞膜磷脂的高水平過氧化反應。表明急性缺血性卒中患者磷脂水平可能在急性缺血性卒中的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,這可能作為腦卒中未來靶向治療研究的一個方向。
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(收稿日期:2016-09-09)