曹 靜(綜述), 閆 平, 周亞軍, 孫中武, 朱小群(審校)
腦血管疾病是導(dǎo)致人類死亡和致殘的主要原因。動(dòng)脈粥樣硬化是腦血管疾病的病理基礎(chǔ),它是一種以內(nèi)皮功能障礙以及動(dòng)脈壁中脂質(zhì)和巨噬細(xì)胞積聚為特征的慢性炎癥性疾病。脂蛋白相關(guān)的磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A2,Lp-PLA2)被認(rèn)為是血管炎癥和易破裂斑塊形成的潛在生物標(biāo)志物,與心腦血管疾病密切相關(guān)。筆者擬就Lp-PLA2在腦血管疾病的相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
Lp-PLA2也稱為血小板活化因子乙酰水解酶,是一種不依賴于鈣離子的45 kDa單體蛋白,由441個(gè)氨基酸組成[1]。Lp-PLA2由多種參與炎癥反應(yīng)的細(xì)胞分泌,包括單核巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和肥大細(xì)胞[2]。循環(huán)中80%的Lp-PLA2與低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)結(jié)合,15%~20%的Lp-PLA2與高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)結(jié)合,其余的Lp-PLA2與極低密度脂蛋白顆粒結(jié)合[3-4]。Lp-PLA2通過裂解氧化型低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoproteins,oxLDL)的氧化磷脂酰膽堿,產(chǎn)生兩種有效的促炎和致動(dòng)脈粥樣硬化的介質(zhì),即氧化游離脂肪酸(oxidized free fatty acid,oxFFA)和溶血磷脂酰膽堿(lysophosphatidylcholine,lysoPC),激活血管壁氧化還原敏感的炎癥通路[5]。除此之外,Lp-PLA2還可以與HDL相結(jié)合,具有抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用[6]。
檢測血漿或血清中Lp-PLA2的方法有兩種,一種是檢測其濃度,另一種是檢測其活性。Lp-PLA2活性和濃度水平升高均與心腦血管疾病密切有關(guān),且Lp-PLA2活性與其濃度水平具有相關(guān)性[7-8]。此外,關(guān)于Lp-PLA2的濃度和活性在心腦血管疾病中的相關(guān)研究也有不同的結(jié)果,如一項(xiàng)評價(jià)瑞舒伐他汀的干預(yù)試驗(yàn)的結(jié)果表明,Lp-PLA2活性而非濃度與心血管風(fēng)險(xiǎn)有一定的相關(guān)性[9];一項(xiàng)研究Lp-PLA2作為卒中獨(dú)立危險(xiǎn)因素的薈萃分析結(jié)果表明,Lp-PLA2濃度和活性水平升高均與卒中風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。而在檢測循環(huán)中Lp-PLA2的總水平方面,Lp-PLA2活性比濃度更準(zhǔn)確[10]。因此,雖然多項(xiàng)研究證實(shí)Lp-PLA2的濃度和活性的升高與心腦血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān),但Lp-PLA2活性和濃度檢測的結(jié)果不可互換。由于Lp-PLA2活性和濃度在腦血管疾病中作用的差異性,需要進(jìn)一步的研究揭示這兩種Lp-PLA2水平的測量機(jī)制和對腦血管疾病的應(yīng)用價(jià)值。
3.1 Lp-PLA2與動(dòng)脈粥樣硬化 動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎性疾病,可導(dǎo)致血管損傷、重塑、血栓形成和斑塊破裂,從而導(dǎo)致腦血管疾病發(fā)生。關(guān)于Lp-PLA2在動(dòng)脈粥樣硬化中的作用存在爭議,LDL相關(guān)的Lp-PLA2與促動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān),而HDL相關(guān)的Lp-PLA2具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用[11]。在生理狀態(tài)下,Lp-PLA2水解氧化磷脂,降低其促進(jìn)單核細(xì)胞趨化和黏附的能力,具有動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)和抗炎作用[12]。然而,在正常LDL水平下,與HDL相關(guān)的Lp-PLA2水平很低,僅占循環(huán)Lp-PLA2水平總水平的4.9%[13]。Lp-PLA2能快速裂解脂質(zhì)氧化過程中產(chǎn)生的氧化磷脂酰膽堿分子,產(chǎn)生的lysoPC和oxFFA彌漫整個(gè)血管病變的過程,對作用于動(dòng)脈粥樣硬化形成的各種細(xì)胞類型產(chǎn)生影響。例如,lysoPC上調(diào)單核細(xì)胞趨化蛋白1和黏附分子的表達(dá),對血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞產(chǎn)生作用,增強(qiáng)血源性炎癥細(xì)胞向病灶的募集[14-15]。在動(dòng)脈粥樣硬化的過程中,lysoPC增強(qiáng)單核細(xì)胞的趨化性作用是通過與巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞上的特定G2A受體結(jié)合完成的[16]。lysoPC可促進(jìn)炎癥細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞因子、趨化因子和生長因子等而具有細(xì)胞毒性作用。lysoPC導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的進(jìn)展和不穩(wěn)定的病理過程包括氧化應(yīng)激和免疫反應(yīng)。oxFFA通過直接和間接增加氧化應(yīng)激加速斑塊脂質(zhì)壞死核心的形成和進(jìn)展,而脂質(zhì)壞死核心是缺血性腦卒中的病理生理學(xué)基礎(chǔ)。綜上所述,Lp-PLA2廣泛參與動(dòng)脈粥樣硬化的病理過程,包括斑塊的形成、發(fā)展和破裂。
3.2 Lp-PLA2與腦血管疾病 炎癥過程與動(dòng)脈粥樣硬化和斑塊破裂有關(guān),而動(dòng)脈粥樣硬化和斑塊破裂又導(dǎo)致缺血性腦血管疾病發(fā)生。Lp-PLA2被認(rèn)為是血管炎癥和易破裂斑塊形成的潛在生物標(biāo)志物[17]。多項(xiàng)不同的研究證實(shí),Lp-PLA2與腦血管狹窄、短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack,TIA)及缺血性腦卒中密切相關(guān)。Katan等[18]的研究表明,對于缺血性腦卒中患者,Lp-PLA2水平與大血管狹窄更密切。多項(xiàng)研究提示,Lp-PLA2可作為預(yù)測腦血管狹窄的潛在生物標(biāo)志物[19-20]。大量證據(jù)支持Lp-PLA2是腦梗死和TIA的獨(dú)立危險(xiǎn)預(yù)測因子[10,21],血清Lp-PLA2與腦梗死患者的入院嚴(yán)重程度和早期神經(jīng)功能惡化獨(dú)立相關(guān),意味著Lp-PLA2在預(yù)防嚴(yán)重卒中方面具有潛在的預(yù)測價(jià)值[22-23]。此外,Lp-PLA2水平還是急性腦梗死及TIA復(fù)發(fā)的預(yù)測因素[23-24]。筆者團(tuán)隊(duì)最近的一項(xiàng)研究綜合評價(jià)了Lp-PLA2在急性缺血性腦卒中伴腦動(dòng)脈狹窄中的臨床價(jià)值,表明Lp-PLA2可能是預(yù)測和診斷急性缺血性腦卒中的生物標(biāo)志物,血清Lp-PLA2水平升高與不穩(wěn)定性斑塊和嚴(yán)重神經(jīng)功能損傷相關(guān),且Lp-PLA2對中-重度腦動(dòng)脈狹窄或閉塞具有較高的診斷價(jià)值[25]。相反,也有極少的研究結(jié)果并不支持早期檢測血清Lp-PLA2濃度或活性水平預(yù)測急性缺血性腦卒中的發(fā)生[26]。綜上所述,目前的研究更傾向于認(rèn)為血清或血漿中Lp-PLA2是缺血性腦血管事件的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,且Lp-PLA2水平升高與缺血性腦血管疾病的發(fā)生、嚴(yán)重程度和復(fù)發(fā)有關(guān)。
越來越多的數(shù)據(jù)表明,神經(jīng)炎癥在出血性腦損傷的病理生理機(jī)制中也起著至關(guān)重要的作用[27-28]。Lp-PLA2除了是缺血性腦卒中的危險(xiǎn)因素以外,與出血性腦卒中也密切相關(guān)。Bian等[29]的研究指出,血清Lp-PLA2水平升高與腦出血的嚴(yán)重程度和臨床結(jié)局密切相關(guān),證實(shí)血清Lp-PLA2是腦出血預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者的血清Lp-PLA2濃度水平升高可以獨(dú)立預(yù)測遲發(fā)性腦缺血、血管痙攣和不良預(yù)后[30-31]。此外,在一項(xiàng)小樣本量研究中,Lp-PLA2活性升高與急性顱內(nèi)腦出血患者的出血量呈正相關(guān)[32]。根據(jù)上述研究結(jié)果,可以推測血清或血漿Lp-PLA2水平與出血性腦血管疾病密切相關(guān)。Lp-PLA2水平升高與顱內(nèi)出血患者腦損傷的嚴(yán)重程度和臨床結(jié)局有關(guān),其機(jī)制可能與出血后的炎癥反應(yīng)及血腫周圍腦組織的繼發(fā)性改變相關(guān)。
3.3 Lp-PLA2聯(lián)合其他指標(biāo)在腦血管疾病中的作用 理想的生物標(biāo)志物應(yīng)該是該生物標(biāo)志物的水平在疾病的早期階段升高,能從缺血組織迅速擴(kuò)散到血液循環(huán)中,具有幾個(gè)小時(shí)的半衰期,并對缺血性神經(jīng)組織具有特異性。目前已評估了許多生物標(biāo)志物,如腦利鈉肽、皮質(zhì)醇、D-二聚體、白細(xì)胞介素18、同型半胱氨酸、超敏C反應(yīng)蛋白和Lp-PLA2等,但尚無全球公認(rèn)的針對腦血管疾病的生物標(biāo)志物。單個(gè)生物標(biāo)志物對腦血管疾病診斷的特異性和敏感性較低。而Lp-PLA2與其他炎癥指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用于腦血管病診斷,可以提高診斷價(jià)值。Tao等[33]的研究表明,Lp-PLA2聯(lián)合血清淀粉樣蛋白A、血漿纖維蛋白原對急性腦梗死的快速診斷和預(yù)測具有較高的臨床價(jià)值,且三者聯(lián)合檢測比單一指標(biāo)檢測對急性腦梗死更有價(jià)值。Huang等[34]的研究表明,頸動(dòng)脈彩色多普勒超聲結(jié)合血漿Lp-PLA2和胱抑素C水平對動(dòng)脈硬化性腦梗死的診斷和治療具有重要的臨床價(jià)值。因此,將血清或血漿Lp-PLA2與其他生物標(biāo)志物聯(lián)合應(yīng)用于腦血管疾病優(yōu)于任何單一生物標(biāo)志物,可提高對腦血管疾病診斷的特異性和敏感性。
Lp-PLA2基因(PLA2G7)由位于染色體6p21.2-12的12個(gè)外顯子組成[35]。Lp-PLA2基因的變異與不同的疾病有關(guān),目前研究較多的主要包括A379V、V279F和G994T的基因多態(tài)性。Hiramoto等[36]的研究表明,Lp-PLA2V279F基因多態(tài)性是卒中的遺傳危險(xiǎn)因素。Ni等[37]分別對348例診斷為缺血性卒中患者和260例對照受試者的G994T基因多態(tài)性進(jìn)行了基因分型,結(jié)果表明,兩組之間的基因型分布存在顯著差異。此外,缺血性卒中患者和攜帶T等位基因的對照組均表現(xiàn)出較低的Lp-PLA2活性和較高的oxLDL水平。Lp-PLA2G994T基因多態(tài)性可能是中國人群缺血性卒中的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,可同時(shí)影響Lp-PLA2活性和LDL氧化。A379V基因多態(tài)性位于PLA2G7基因的第11外顯子,可影響Lp-PLA2水平和炎癥反應(yīng)。一項(xiàng)針對中國患者的研究表明,攜帶A379V等位基因可增加發(fā)生缺血性腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)[38]。A379V基因多態(tài)性可能與血清Lp-PLA2水平和頸動(dòng)脈斑塊形成有關(guān)[39]。綜上,Lp-PLA2基因多態(tài)性可能是缺血性卒中的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,和頸動(dòng)脈粥樣硬化有關(guān),對Lp-PLA2基因多態(tài)性的深入研究將有助于理解缺血性腦卒中的具體發(fā)病機(jī)制。
大量流行病學(xué)研究表明,Lp-PLA2與心腦血管風(fēng)險(xiǎn)增加之間存在關(guān)聯(lián)。因此,針對Lp-PLA2的藥理學(xué)研究越來越受到人們的關(guān)注。由于大多數(shù)血清Lp-PLA2與低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)有關(guān),旨在降低LDL-C水平的治療策略有望降低Lp-PLA2的活性。一些降膽固醇的藥物[40-41],如他汀類、貝特類、依澤替米貝和omega3脂肪酸類,可降低血清Lp-PLA2活性水平。Darapladib是新型的選擇性Lp-PLA2抑制劑,可降低溶菌肽含量和巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞功能相關(guān)基因的表達(dá),從而減少斑塊和壞死核心區(qū)的形成[42]。然而,在兩個(gè)大型試驗(yàn)(STABILITY試驗(yàn)和Solid-TIMI 52研究)中,與安慰劑比較,Darapladib未能減少冠狀動(dòng)脈事件的發(fā)生率[43]。因此,降脂治療雖然能降低Lp-PLA2活性,但是否會(huì)降低心腦血管事件發(fā)生率和死亡率目前尚無定論。Lp-PLA2是否可以作為腦血管疾病的治療靶點(diǎn)尚需進(jìn)一步研究。
Lp-PLA2是一種新的血管特異性炎癥因子,廣泛參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展,包括斑塊的形成、發(fā)展和破裂。血清或血漿中Lp-PLA2的濃度和(或)活性水平與腦血管疾病密切相關(guān)。由于Lp-PLA2水平的兩種測量方法在腦血管疾病中的不同結(jié)果,需要進(jìn)一步的研究來揭示Lp-PLA2活性及濃度水平的測量機(jī)制和臨床價(jià)值。Lp-PLA2基因多態(tài)性可能是缺血性卒中的危險(xiǎn)因素,對Lp-PLA2基因多態(tài)性的深入研究將有助于理解缺血性腦卒中的具體發(fā)病機(jī)制。根據(jù)Lp-PLA2對動(dòng)脈粥樣硬化及炎癥的作用機(jī)制,Lp-PLA2可能是治療腦血管疾病的一個(gè)有前途的靶點(diǎn)。目前應(yīng)用于臨床的常見降脂藥物和選擇性Lp-PLA2抑制劑Darapladib,被證實(shí)能降低Lp-PLA2活性水平,但缺乏能降低腦血管事件的發(fā)生率和死亡率的有效證據(jù)。因此,未來需要更多的大型試驗(yàn)確定Lp-PLA2是否可以作為腦血管疾病的治療靶點(diǎn)。