载脂蛋白（a）遗传多态性和终末期肾脏病
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。
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