第十章 异常脂蛋白血症及其生化检验
血脂是血液中脂类物质的总称,包括中性脂肪即甘油三酯(TG)、胆固醇、磷脂(PL)、糖脂、类固醇和非酯化(游离)脂肪酸(FFA)等。由于血浆中TG和胆固醇都是疏水性物质,必须与血液中的特殊蛋白质和PL等一起组成脂蛋白, 才能在血液中被运输。常用超速离心法将脂蛋白其分为乳糜微粒(CM)、极低密度脂蛋白(VLDL)、中间密度脂蛋白(IDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)5大类。此外,在LDL和HDL区带之间有一特殊的脂蛋白-脂蛋白(a)[ Lp(a)]。临床上则常用琼脂糖凝胶电泳,将其分为CM(留在加样原点处)、β-脂蛋白、前β-脂蛋白和α-脂蛋白4大类。
CM主要功能是转运外源性TG。VLDL主要功能是转运内源性TG。CM和VLDL及其残粒统称为富含TG的脂蛋白(TRL/TGL),也称残粒样脂蛋白(RLP)。IDL是VLDL向LDL转化过程中的中间产物。LDL的主要功能是将肝合成的内源性胆固醇转运至肝外组织。用超速离心法又可将LDL可分为数目不等的亚组分(2~11种),如小而密LDL(sLDL)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(ox-LDL)。HDL的主要功能是参与胆固醇的逆转运(RCT)。HDL也可进一步分为HDL2和HDL3两个亚类,后者也常被称为小而密HDL(sHDL)。脂蛋白中的蛋白质成分称为载脂蛋白(apo)。迄今已发现20余种apo。
一般说来,人体内血浆脂蛋白代谢可分为外源性代谢途径和内源性代谢途径。前者是指饮食摄入的胆固醇和TG在小肠中合成CM及其代谢过程;而后者则是指由肝脏合成VLDL,VLDL转变为IDL和LDL, LDL被肝脏或其它器官代谢的过程,以及HDL的代谢过程。
一、异常脂蛋白血症
脂蛋白代谢紊乱疾病可以分为高脂蛋白血症和低脂蛋白血症。高脂血症是指血浆中胆固醇和/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(HLP)。近年来,已逐渐认识到血浆中HDL-C降低也是一种血脂代谢紊乱。因而,有人建议采用异常脂蛋白血症全面准确反映血脂代谢紊乱状态。
目前有关高脂血症的分型方法有多种:⑴基于是否继发于全身系统性疾病:可分为原发性高脂血症和继发性高脂血症两种。⑵WHO分型:1970年WHO以临床表型为基础将高脂血症分为6型,即Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型。⑶简易分型:将高脂血症简单分为高胆固醇血症、高甘油三酯血症、混合型高脂血症及低高密度脂蛋白血症。
原发性高脂血症多具有家族聚集性,有明显遗传倾向,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,主要类型有家族性多基因性高胆固醇血症等。继发性高脂血症指由于某些全身性疾病或药物所致脂质代谢紊乱,临床上较为常见的有糖尿病、甲状腺机能减退、慢性肾病和肾病综合征、阻塞性肝胆疾患、胰腺炎、系统性红斑狼疮、骨髓瘤、神经性厌食等。另有一些药物,如利尿剂、β受体阻滞剂、口服避孕药等也可引起高脂血症。
血清TC在3.3mmol/L以下,或TG在0.45mmol/L以下,或LDL-C在2.1mmol/L以下者,属于低脂蛋白血症。低脂蛋白血症分原发性和继发性两种。继发性低脂蛋白血症多见于内分泌疾患(甲状腺机能亢进、Addison病等)、重症肝病、各种低营养、吸收障碍、恶性肿瘤等疾患。原发性低脂蛋白血症常有:apoAⅠ缺乏或变异、LCAT缺乏症、无α-脂蛋白血症(Tangier病)、无β-脂蛋白血症、低β-脂蛋白血症等。
二、脂代谢紊乱与动脉粥样硬化
动脉粥样硬化(AS)是指动脉内膜的脂质、血液成分的沉积,平滑肌细胞及胶原纤维增生,伴有坏死及钙化等不同程度病变的一类慢性进行性病理过程。AS主要损伤动脉壁的内膜,严重时累及中膜。最常受累的是主动脉、冠状动脉、脑动脉、肾动脉及周围动脉。
AS斑块的发生发展是慢性的过程。阐述AS发病机制的主要学说有:脂源性学说、内皮细胞损伤学说、受体缺失学说、细胞因子学说、病毒学说和癌基因学说等。其中以脂源性学说为国内外所公认。AS的危险因素有近200种,其中高脂血症、高血压、吸烟是促进AS发病全过程的3大主要因素。2000年美国心脏病协会(AHA)将冠心病的危险因素分成下述5大类:Ⅰ类致病性危险因素、Ⅱ类斑块负荷性危险因素、Ⅲ类条件性危险因素、Ⅳ类促发性危险因素、Ⅴ类易感性危险因素。 NCEP的ATP Ⅲ中突出了除LDL外的另5类危险因素,包括吸烟、高血压、低HDL-C、早发冠心病家族史、年龄。AS病因绝非一种因素所致,可能为多种因素联合作用引起。对脂蛋白而言,凡能增加动脉壁胆固醇内流和沉积的脂蛋白如LDL、β-VLDL、ox-LDL等,是致AS的因素;凡能促进胆固醇从血管壁外运的脂蛋白如HDL,则具有抗AS作用,称之为抗AS因素。近年来,有学者提出致动脉粥样硬化脂蛋白谱(ALP),从整体上研究脂蛋白与AS的关系。ALP特别强调高TG(尤其是TRL)、sLDL /ox-LDL和Lp(a) 增高及HDL水平低下在AS发生发展中所起的作用。
1999年WHO正式提出了代谢综合征的名称和定义:指糖耐量或空腹血糖异常(IGT或IFG)或糖尿病,和/或胰岛素抵抗,并伴有以下两项或两项以上表现:高血压、高TG和/或HDL-C、中心性肥胖、微量白蛋白尿。NCEP ATPⅢ也提出了新的诊断标准:符合以下3个或3个以上条件者即为代谢综合征:中心性肥胖、高TG、低HDL-C、空腹血糖≥6.10mmol/L、血压≥130/85mmHg。代谢综合征个体特征是腹部肥胖、血脂异常(TG升高、 sLDL增多、HDL-C降低)、高血压、胰岛素抵抗(伴有或不伴有葡萄糖不耐受)以及血栓形成和炎症状态。
三、血脂、脂蛋白和载脂蛋白测定
对于血脂测定,应特别注意分析前变异对实验结果的影响。主要来源于:生物学因素、行为因素、临床因素和标本收集与处理等。建议采取一些相应措施以减少应分析前因素所带来的误差。目前国内外均要求临床常规血脂测定中应至少测定TC、TG、HDL-C 及LDL-C这四项,有条件的实验室可测定apoAⅠ、apoB及Lp(a)。特别需要注意的是,血脂异常指标可用于冠心病的危险评估,但不是冠心病的诊断指标。应避免把危险因素当作诊断指标看待。
1.TC测定 血清TC测定一般可分为化学法和酶法两大类。其中省去毛地黄皂苷沉淀纯化步骤的化学抽提法-ALBK法为目前国际上通用的参考方法。目前建议酶法如胆固醇氧化酶-过氧化物酶-4-氨基安替比林和酚法(CHOD-PAP法)作为临床实验室测定血清TC的常规方法。血清TC参考范围为:成人2.85~5.69mmol/L。目前我国的血脂异常防治建议中以≤5.17mmol/L为合适水平,5.20~5.66mmol/L为临界范围(或边缘升高),≥5.69mmol/L为升高。
高胆固醇血症是AS的重要危险因素之一。TC升高可见于各种高脂蛋白血症、梗阻性黄疸、肾病综合征、甲状腺功能低下、慢性肾功能衰竭、糖尿病等时。此外,吸烟、饮酒、紧张、血液浓缩等也都可使TC升高。妊娠末3个月时,可能明显升高,产后恢复原有水平。TC降低可见于各种脂蛋白缺陷状态、肝硬化、恶性肿瘤、营养不良、巨细胞性贫血等。此外,女性月经期也可降低。
2.TG测定 血清中的TG含量测定,从方法学上大致可分为化学法和酶法两类。目前尚无公认的TG测定的参考方法。目前建议甘油磷酸氧化酶-过氧化物酶-4-氨基安替比林和酚法(GPO-PAP 法)作为临床实验室测定血清TG的常规方法。一般临床实验室可采用一步GPO-PAP法,有条件的实验室(如三级以上医院)应考虑开展游离甘油的测定或采用两步酶法。血清TG参考范围:成人0.45~1.69mmol/L。目前我国成年人的合适TG水平≤1.69mmol/L;>1.69mmol/L为TG升高。
TG升高可见于家族性高TG血症、家族性混合性高脂血症、冠心病、动脉粥样硬化、糖尿病、肾病综合征、甲状腺功能减退、胆道梗塞、糖原累积症、妊娠、口服避孕药、酗酒、急性胰腺炎 (>1000mg/dl)。前瞻性研究分析显示高TG也是冠心病的独立危险因子。虽然继发性或遗传性因素可升高TG水平,但临床中大部分血清TG升高见于代谢综合征。TG降低可见于慢性阻塞性肺疾患、脑梗死、甲状腺功能亢进、甲状旁腺功能亢进、营养不良、吸收不良综合症、先天性α-β脂蛋白血症等,还可见于过度饥饿、运动等。
3.HDL-C测定 超速离心结合ALBK法为HDL-C测定的参考方法。硫酸葡聚糖-镁沉淀法(DS法)结合ALBK法被美国胆固醇参考方法实验室网络(CRMLN)作为指定的比较方法(DCM法)。目前建议用双试剂的直接匀相测定法(homogeneous method)作为临床实验室测定血清HDL-C的常规方法。可供选择的方法主要有:清除法包括反应促进剂-过氧化物酶清除法(SPD法)和过氧化氢酶清除法(CAT法)、PEG修饰酶法(PEGME法)、选择性抑制法(PPD法)、免疫分离法(IS法)包括PEG/抗体包裹法(IRC法)和抗体免疫分离法(AB法)。血清HDL-C参考范围:成年男性1.16~1.42mmol/L,女性1.29~1.55 mmol/L。目前国内将 HDL-C分为2个水平:≥1.04mmol/L为合适范围;≤0.91mmol/L为减低。
流行病学研究表明HDL-C与冠心病的发展成负相关。近来,ATP Ⅲ将HDL-C<1.03mmol/L定为低HDL-C,这一改变反映了低HDL重要性的新研究结果和低HDL与心脏病之间的联系。HDL-C降低还可见于急性感染、糖尿病、慢性肾功能衰竭、肾病综合征等。
4.LDL-C测定 超速离心结合ALBK法为LDL-C测定的参考方法。国外LDL-C测定常采用Friedewald公式计算,即LDL-C=TC HDL-C TG/2.2(以mmol/L计)。当血清中存在CM;血清TG水平 4.52mmol/L时;血清中存在异常 脂蛋白时不应采用公式计算。目前建议用匀相测定法作为临床实验室测定血清LDL-C的常规方法。可供选择的方法主要有:表面活性剂清除法(SUR法),过氧化氢酶清除法(CAT法),可溶性反应法(SOL法),保护性试剂法(PRO法)和杯芳烃法(CAL法)。血清LDL-C参考范围:成人2.07~3.11 mmol/L。目前我国将LDL-C分成3个水平: 3.10mmol/L为合适范围;3.13~3.59 mmol/L为边缘升高; 3.62 mmol/L 为升高。
由于LDL-C是冠心病的危险因素,所以最多用于判断是否存在患冠心病的危险性,也是血脂异常防治的首要靶标。LDL-C升高还可见于家族性高胆固醇血症、家族性apoB缺陷症、混合性高脂血症、糖尿病、甲状腺功能低下、肾病综合征、梗阻性黄疸、慢性肾功能衰竭、Cushing's综合征、妊娠、多发性肌瘤、某些药物的使用等。LDL-C降低可见于家族性无β或低β-脂蛋白血症、营养不良、甲状腺功能亢进、消化吸收不良、肝硬化、慢性消耗性疾病、恶性肿瘤、apoB 合成减少等。
5.Lp(a)测定 目前尚无公认的血清Lp(a)测定的参考方法。建议免疫浊度法作为临床实验室测定血清Lp(a)的常规方法。首选免疫透射比浊法(ITA)法,其次为免疫散射比浊法(INA)。人群中呈偏态分布,一般以300mg/L以上作为病理性增高。
Lp(a)升高见于急性时相反应如急性心肌梗死,外科手术,急性风湿性关节炎,妊娠等。在排除各种应激性升高的情况下,Lp(a) 被认为是AS性心脑血管病及周围动脉硬化的一项独立的危险因素。此外,Lp(a)增高还可见于终末期肾病、肾病综合症、1型糖尿病、糖尿病肾病、妊娠和服用生长激素等,此外接受血液透析、腹腔透析、肾移植等时Lp(a)都有可能升高。
6.apoA1和apoB测定 目前尚无公认的血清apoAI和apoB测定的参考方法。建议免疫浊度法作为临床实验室测定血清apoAⅠ、apoB的常规方法,首选ITA法,其次为INA法。血清apoAⅠ、apoB参考范围:成人apoAⅠ约为1.20~1.60 g/L ,apoB约为0.80~1.20g/L。Framingham提出以1.20g/L为临界值,apoAⅠ低于这个值或apoB大于此值的病人有易患冠心病的倾向(1996年)。研究显示,apoAⅠ降低、apoB增高是冠心病危险因素。
apoAⅠ降低主要见于Ⅰ、Ⅱa型高脂血症、冠心病、脑血管病、感染、血液透析、慢性肾炎、吸烟、糖尿病、药物治疗、胆汁郁积阻塞、慢性肝炎、肝硬化等。一般情况下,血清apoAⅠ可以代表HDL水平,与HDL-C呈明显正相关。家族性高TG血症患者HDL-C往往偏低,但apoAⅠ不一定低,不增加冠心病危险;但家族性混合型高脂血症患者apoAⅠ与HDL-C却会轻度下降,冠心病危险性高。此外,apoAⅠ缺乏症(如Tangier病)、家族性低α脂蛋白血症、鱼眼病等血清中apoAⅠ与HDL-C极低。apoAⅠ升高主要见于妊娠、雌激素疗法、锻炼、饮酒。
apoB升高主要见于冠心病、Ⅱa、Ⅱb型高脂血症、脑血管病、糖尿病、妊娠、胆汁梗阻、脂肪肝、吸烟、血液透析、肾病综合症、慢性肾炎等。一般情况下,血清apoB主要代表LDL水平,它与LDL-C成显著正相关。但当高TG血症时(VLDL极高),sLDL增高,与大而轻LDL相比,则apoB含量较多而胆固醇较少,故可出现LDL-C虽然不高,但血清apoB增高的所谓"高apoB脂蛋白血症",它反映sLDL增多。所以apoB与LDL-C同时测定有利于临床判断。apoB降低主要见于Ⅰ型高脂血症、雌激素疗法、肝病、肝硬化、锻炼、药物疗法及感染等。
临床血脂测定时,要特别重视试剂的合理选择和应用,试剂的选择原则与血脂测定的技术指标要考虑下列因素:①不精密度与不准确度;②灵敏度;③可检测上限;④特异性;⑤干扰因素;⑥试剂稳定性;⑦反应速度;⑧校准物及方法学等。并且应使测定结果符合一定要求,达到所规定的技术目标。此外,还要注意基质效应对测定结果的影响。
血脂测定的标准化要求实验室之间的血脂测定结果具有可比性,达到规定的准确度,标准化工作的核心是量值溯源。即在建立一个可靠的参考系统作为准确性的前提下,通过标准化计划将准确性转移到临床常规测定中去,使常规测定结果可溯源到参考系统所提供的准确性基础上来。目前美国已建立较完整的TC、TG测定的参考系统。其决定性方法为核素稀释-质谱法(ID-MS法),一级参考物质分别为SRM911b和SRM1595,参考方法分别为CDC改进并维持的ALBK法和二氯甲烷-硅酸-变色酸显色法,二级参考物质有NIST的SRM909、SRM1951a、CAP RM026及CDC的多种冰冻血清。HDL-C、LDL-C目前暂没有决定性方法和一级参考物质,只有参考方法和二级参考物质,参考方法为超速离心结合ALBK法,二级参考物质为CDC冰冻血清、NIST SRM1951a及CAP RM 026。apoAⅠ、apoB和Lp(a)目前尚无公认的决定性方法与参考方法,仅CDC建立了一个apoAⅠ测定的HPLC-MS候选决定性方法。apoAⅠ和apoB二级参考物质分别为SP1-01(冻干血清)、SP3-07(冰冻血清)。 Lp(a)目前仅有IFCC制备的推荐(二级)参考物质[Lp(a)PRM-SRM 2B]。
血脂测定标准化并非要求统一测定方法,而是要求实验室测定结果达到所制定的技术目标。对于TC、TG、HDL-C和LDL-C四项,目前国内外要求不精密度(用变异系数CV表示)应分别不大于3%、5%、4%和4%,不准确度(用偏差表示)应尽量分别不大于±3%、±5%、±5%和±4%,总误差应分别不大于9%、15%、13%和12%。总误差=偏差%+1.96CV(与参考血清的靶值比较)。对于apoAⅠ、apoB和Lp(a)三项,目前国际上还没有明确的要求,国内建议不精密度应分别不大于3%、3%和4%,不准确度应分别不大于±5%、±5%和±10%。
四、血脂异常的防治
血脂水平受多种因素的影响,例如性别、年龄、遗传或生活方式等,因而不适合确立一个规定的正常值。近20年以来国内外主张以显著增高冠心病危险的水平作为血脂水平异常划分标准,同时也根据危险水平进行干预及制定治疗目标。国内外目前对于高脂血症的治疗方案主要包括非药物治疗和药物治疗两方面,更加强调治疗性生活方式改变(TLC)的重要性,特别是控制体重和加强锻炼。TLC被誉为是最经济有效的降低LDL-C的方法,内容包括:①减少饱和脂肪和胆固醇的摄入;②增加植物固醇和可溶性纤维的摄入;③降低体重;④增加运动。
对于已有明确的冠心病者,如果非药物治疗效果不好,或已伴有高血压、糖尿病等并发症时,应在医生的指导下合理选择和使用调脂药。药物治疗是以降低病人血清LDL-C达到目标值为目的。目前治疗药物有他汀类药物、苯氧芳酸类或称贝特类、胆酸螯合剂、烟酸等。对冠心病和冠心病等危症患者,如LDL-C≥3.10mmol/L,治疗应加强TLC,控制其它危险因素,同时开始降LDL-C药物治疗;如LDL-C为2.59 ~3.34mmol/L,治疗应考虑加强TLC调整,如3个月后LDL-C仍大于2.59 mmol/L,应开始或加强调降LDL-C药物治疗,对合并代谢综合征者,应强调降低体重和增加体力活动,同时应治疗其它脂质危险因素。对HDL-C低于目标值的治疗,LDL-C仍然为主要治疗目标。对低HDL-C 和低危险性LDL-C,应首先考虑采用贝特类药物开始治疗。NCEP的ATPⅢ中规定,对于冠心病和冠心病等危症,血清LDL-C>3.36mmol/L、TC>5.17mmol/L就应给予调脂治疗。值得注意的是,ATPⅢ特别强调代谢综合征,将其作为降低冠心病危险的第二治疗目标。