殘余膽固醇在急性缺血性卒中發(fā)病中的作用及其機制研究進(jìn)展

沈雪陽，何亞玲，葛朝明

蘭州大學(xué)第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，蘭州730000

缺血性卒中（ischemic stroke，IS）占全部卒中的75%左右，是造成人類死亡和致殘的重要疾病之一，嚴(yán)重影響人們生活質(zhì)量，給社會經(jīng)濟帶來嚴(yán)重負(fù)擔(dān)。盡管大多數(shù)發(fā)達(dá)國家急性缺血性卒中（Acute ischemic stroke，AIS）的發(fā)病率有所下降，但全球卒中幸存者人數(shù)和卒中的終生風(fēng)險依舊在增加［1］。有一項基于人群的研究［2］表明，高達(dá)22%的卒中是復(fù)發(fā)性卒中，它們比首次卒中更有可能致殘或致命。在各種危險因素中，血脂異常在首次卒中的一級預(yù)防和復(fù)發(fā)性卒中的二級預(yù)防中尤為突出。根據(jù)《中國成人血脂異常防治指南（2016 年修訂版）》，我國成人血脂異常的總體患病率高達(dá)40.40%［3］。膽固醇水平高的人群患卒中的風(fēng)險更高，而血脂異常的管理是卒中預(yù)防的重要工具。目前血脂防治指南的策略是將低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）作為評估AIS 風(fēng)險以及治療的參考目標(biāo)，以降低動脈粥樣硬化相關(guān)的心腦血管疾病風(fēng)險［4］。然而，大量他汀類藥物、非他汀類藥物和聯(lián)合治療試驗清楚地表明，盡管降脂治療使得AIS 患者的血漿LDL-C 濃度下降，但仍存在動脈粥樣硬化性心腦血管疾病的殘余風(fēng)險，其中部分歸因于殘余膽固醇（remnant cholesterol，RC）水平的升高。RC是近年來新提出的非傳統(tǒng)血脂指標(biāo)，是指富含甘油三酯脂蛋白（triacylglycerol-rich lipoproteins，TRLs）的總膽固醇含量。我們對RC在AIS發(fā)病中的作用及其機制研究進(jìn)展進(jìn)行了歸納，以期為AIS 患者的防治提供新的策略。

1 RC定義及檢測方法

RC 是TRLs 的總膽固醇含量，它是在TRLs 被脂蛋白脂酶（lipoprotein lipase，LPL）耗盡甘油三酯（triglyceride，TG）時形成的，由禁食狀態(tài)下的極低密度脂蛋白膽固醇（very low-density lipoprotein cholesterol，VLDL-C）和中密度脂蛋白膽固醇（intermediate density lipoprotein cholesterol，IDL-C）以及非禁食狀態(tài)下的乳糜微粒（chylomicron，CM）殘余物組成［5］。高濃度的RC 是由原發(fā)性（即遺傳性）和繼發(fā)性（或兩者的組合）引起的，其最常見的原因是糖尿病和肥胖［6］。目前已發(fā)現(xiàn)，血漿總膽固醇的三分之一含量是RC［7］，而TRLs 中的膽固醇被認(rèn)為是導(dǎo)致動脈壁斑塊形成的主要致動脈粥樣硬化劑［8］，相比之下，TG 對動脈的直接致動脈粥樣硬化作用相對較小。

RC的檢測方法包括直接檢測和計算獲得兩種?？赏ㄟ^聚丙烯酰胺凝膠電泳法、超速離心法、核磁共振波譜法和免疫分離測定等［9］方法直接檢測RC 水平。然而，這些檢測方法相對復(fù)雜且價格昂貴，在大多數(shù)醫(yī)院中還不能列為常規(guī)化驗項目。在臨床上，RC 值常通過標(biāo)準(zhǔn)脂質(zhì)譜來計算，即總膽固醇減去LDL-C 減去高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）［10］，此方法無需額外成本。但是，它也有一個局限性，即當(dāng)使用Friedewald方程估計LDL-C和RC時，在大多數(shù)血漿中甘油三酯（TG）和VLDL 之間的比例是固定的，一般為5∶1［11］，而TG和膽固醇的比率在個體之間有差異，在不同的時間點，同一個體內(nèi)也會有所不同。在一項來自丹麥普通人群的16 207名個體的前瞻性隊列研究［12］中發(fā)現(xiàn)，計算所得的RC 與直接測量的RC 相比，約有5%實際高RC 水平的個體被當(dāng)作正常RC 水平個體，而這些個體的心肌梗死（myocardial infarction，MI）風(fēng)險則增加1.8 倍；且直接測量的高RC 水平與缺血性心臟病（Ischemic heart disease，IHD）和MI 的高風(fēng)險均相關(guān)。但是，這并不意味著計算所得的RC沒有用，計算所得的高RC 水平與IHD 和MI 的高風(fēng)險同樣具有相關(guān)性，大多數(shù)直接測量的RC 值高的個體，其計算所得的RC值也高，兩種方法獲得的RC值密切相關(guān)。

2 RC在AIS發(fā)病中的作用

AIS 的發(fā)病機制復(fù)雜，系由各種原因所致的局部腦組織區(qū)域血液供應(yīng)障礙，導(dǎo)致腦組織缺血缺氧性改變，臨床上表現(xiàn)為對應(yīng)的神經(jīng)功能缺失，RC 作為非傳統(tǒng)的血脂指標(biāo)，參與并影響著AIS 的發(fā)生。在一項來自哥本哈根普通人群的102 964 名個體的前瞻性、觀察性研究［13］中發(fā)現(xiàn)，逐步升高的RC 濃度與逐步升高的IS風(fēng)險相關(guān)。糖尿病是AIS發(fā)生的獨立危險因素。在糖尿病人群中的相關(guān)研究［14］表明，RC 水平較高的患者預(yù)后明顯較差，且RC 濃度升高會增加AIS 的患病風(fēng)險［15］，以RC 和LDL-C 濃度都較高的患者風(fēng)險最高。近期有研究［16］報道，在IS 患者中空腹RC 水平升高與平均頸動脈內(nèi)中膜厚度（Carotid intima-media thickness，CIMT）和最大CIMT 呈正相關(guān)，表明RC 水平升高是動脈粥樣硬化病變原因的強有力證據(jù)，并對AIS 的發(fā)生發(fā)揮作用，且RC作為動脈粥樣硬化性心腦血管疾病的風(fēng)險指標(biāo)可能優(yōu)于LDL-C，尤其是在超重和肥胖人群中［12］。在一項針對丹麥普通人群的前瞻性隊列研究［8］中發(fā)現(xiàn)，與不診斷為IS和（或）MI的人群相比，具有上述診斷的人群擁有更高的RC 水平，且高RC 水平會增加主要心血管不良事件（Major adverse cardiovascular events，MACE）的再發(fā)風(fēng)險，表明RC與AIS的發(fā)生密切相關(guān)。

3 RC在AIS發(fā)病中的作用機制

3.1 RC水平升高致動脈粥樣硬化 動脈粥樣硬化是AIS 最常見的病因。研究顯示，動脈粥樣硬化通過原位血栓形成血管閉塞或斑塊部位的血栓脫落栓塞遠(yuǎn)端血管兩種機制導(dǎo)致卒中，60%～80%的AIS是由頸部或顱內(nèi)動脈粥樣硬化引起的。RC 是在TRLs 被LPL 耗盡TG 時形成的，這些膽固醇一部分被肝臟清除，另一部分膽固醇繼續(xù)循環(huán)，并被LPL和肝脂酶（hepatic lipase，HL）進(jìn)一步修飾，從而形成富含膽固醇的IDL-C 和VLDL-C［17］。RC 致動脈粥樣硬化潛能與其結(jié)構(gòu)特性有關(guān)，這些特性決定了它們在動脈內(nèi)膜停留時間、對氧化的敏感性、對動脈壁的滲透性以及誘導(dǎo)泡沫細(xì)胞形成和促進(jìn)斑塊形成的能力［18］。研究［19］表明，TRLs 可以進(jìn)入動脈內(nèi)膜，但是該速率比LDL-C 慢。VLDL-C 和CM 無法穿透動脈壁，通過與蛋白多糖和動脈內(nèi)膜的其他成分結(jié)合，導(dǎo)致膽固醇在動脈內(nèi)的積累［20］，當(dāng)膽固醇堆積足夠時，血管內(nèi)膜的內(nèi)皮細(xì)胞會釋放激素促進(jìn)單核細(xì)胞聚集，單核細(xì)胞進(jìn)而分化為巨噬細(xì)胞，巨噬細(xì)胞介導(dǎo)滲入血管內(nèi)皮下的LDL-C 發(fā)生氧化修飾，形成氧化型LDL-C，并主要通過A 型清道受體吞噬大量氧化型LDL-C，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)堆積，形成泡沫細(xì)胞。泡沫細(xì)胞堆積形成脂質(zhì)條紋乃至脂質(zhì)斑塊。血清中高濃度的RC 將有助于增加對動脈壁的滲透，使得RC 比LDL-C 更容易被巨噬細(xì)胞捕獲和吸收，這會導(dǎo)致泡沫細(xì)胞的更快形成［21］。RC 也可通過增加氧化應(yīng)激加速內(nèi)皮細(xì)胞衰老，并通過抑制一氧化氮的產(chǎn)生誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙［22］，從而致血管動脈粥樣硬化。LPL 存在于巨噬細(xì)胞和泡沫細(xì)胞上動脈粥樣硬化部位的內(nèi)膜中，當(dāng)TG 被截留在動脈內(nèi)膜中時，LPL 極有可能會降解TG［23］，但不能降解膽固醇，因此，RC在動脈壁的積累對動脈粥樣硬化的發(fā)展中起到重要作用［8］。

3.2 RC 水平升高激活炎癥反應(yīng) 眾所周知，免疫炎癥反應(yīng)參與了AIS 的發(fā)生和發(fā)展，RC 以激活炎癥反應(yīng)的方式參與著AIS 的發(fā)病。TRLs 水解產(chǎn)生的RC 可通過纖溶酶原激活物抑制劑1 誘導(dǎo)細(xì)胞因子（TNF-α）、白細(xì)胞介素（IL-1、IL-6、IL-8）和促動脈粥樣硬化黏附分子的產(chǎn)生，且RC 可輕易被巨噬細(xì)胞捕獲［24］，無需進(jìn)一步氧化，促進(jìn)在動脈壁中產(chǎn)生局部炎癥［25］，炎癥性巨噬細(xì)胞的聚集和泡沫細(xì)胞的形成加速了斑塊的破裂，從而進(jìn)一步導(dǎo)致血管狹窄或堵塞。遺傳證據(jù)表明，RC 水平升高與低度炎癥相關(guān)［26］，同時對于RC水平升高但LDL-C水平較低的患者，其特征也是動脈壁炎癥增加，RC 水平升高的受試者中單核細(xì)胞的促炎癥表型有助于發(fā)現(xiàn)動脈炎癥活動的增加［27］。BERNELOT 等［27］研究發(fā)現(xiàn)，家族性異常β 脂蛋白血癥（familial dysbetalipoproteinemia，F(xiàn)D，即RC 濃度非常高）患者的主動脈和頸動脈中動脈壁炎癥增加。在一項有60 608 名個體參與的哥本哈根人群研究中發(fā)現(xiàn)，非禁食性RC 升高與低度炎癥和IHD 有因果關(guān)系，而LDL-C 升高與無炎癥的IHD 有因果關(guān)系；LDL-C 升高導(dǎo)致動脈粥樣硬化，而動脈粥樣硬化的炎癥成分是由非禁食RC 升高引起的［26］。

3.3 RC 水平升高致血栓形成 血栓形成后，AIS的發(fā)病風(fēng)險會明顯升高。有研究［28］顯示，高甘油三酯血癥和高膽固醇血癥是深靜脈血栓形成的危險因素。RC可促進(jìn)內(nèi)皮功能障礙，進(jìn)而影響由組織因子途徑抑制物（tissue factor pathway inhibitor，TFPI）和血栓調(diào)節(jié)蛋白（thrombomodulin，TM）濃度降低而引發(fā)的止血機制的調(diào)節(jié)。TFPI 主要在內(nèi)皮細(xì)胞中合成，當(dāng)血漿中LDL-C 水平升高時，游離形式的TFPI會與LDL-C 和VLDL-C 結(jié)合，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)的TFPI 減少，致血栓形成風(fēng)險增加［29］。同時，血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷后，容易引起血小板黏附、聚集、活化。由于血小板大量活化、功能亢進(jìn)，血小板消耗破壞，外周血中血小板相應(yīng)減少而刺激骨髓代償性增生，血小板生成旺盛，外周血中出現(xiàn)大量新生血小板。而膽固醇帶有正電荷，能中和紅細(xì)胞血小板表面電荷，所以膽固醇含量越高，紅細(xì)胞血小板負(fù)電荷越少，其聚集性增強使血黏度增高，致血栓形成［30］。

3.4 RC水平升高促進(jìn)骨髓增生活躍 既往有關(guān)小鼠試驗表明，造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞（hematopoietic stem and progenitor cells，HSPC）中的脂質(zhì)積聚會導(dǎo)致造血譜系的擴展。SOPHIE 等［27］進(jìn)行了體外實驗，將由粒細(xì)胞集落刺激因子（Granulocyte-colony stimulating factor，G-CSF）獲得的HSPC 與來自FD 患者和健康對照者的RC 一起培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，從FD 患者分離出的RC 在和HSPC 共培養(yǎng)24 h 后，HSPC 中的脂滴數(shù)量明顯增加；7 d 后，這種共培養(yǎng)導(dǎo)致CD13 和CD33 陽性的HSPC 增加，導(dǎo)致體內(nèi)造血系統(tǒng)向髓系傾斜。VARBO 等［13］研究發(fā)現(xiàn)，RC水平非常高的個體會表現(xiàn)出骨髓增生活躍，單核細(xì)胞和白細(xì)胞計數(shù)明顯增加，同時，單核細(xì)胞和白細(xì)胞中脂質(zhì)的積累也明顯增多。這些發(fā)現(xiàn)表明，RC濃度增加使骨髓增生活躍，炎癥細(xì)胞增多，增加AIS 的患病風(fēng)險。

3.5 RC 水平升高引發(fā)胰島素抵抗（insulin resistance，IR）眾所周知，胰島素能顯著降低血漿TG濃度，原因是它可以抑制肝臟產(chǎn)生VLDL-C［31］。在健康人體中，持續(xù)攝入熱量后，胰島素濃度提高，會急性抑制腸道產(chǎn)生含ApoB48的CM［32］。CM 的產(chǎn)生增加和清除率降低是IR 和2 型糖尿病的特征之一，容易導(dǎo)致餐后高甘油三酯血癥，增加動脈粥樣硬化的風(fēng)險［33］。在具有胰島素敏感的人群中，高胰島素血癥和IR 與ApoB48生成增加有關(guān)，同時，脂肪內(nèi)脂和肝素會促進(jìn)游離脂肪酸增多，也會增加ApoB48的產(chǎn)生［34］。在2 型糖尿病患者中，含ApoB48的CM 生成增加后，胰島素對其急性抑制作用則會減弱，導(dǎo)致CM 的蓄積［33］。糖尿病和IR 都是AIS 的危險因素，積極對CM 進(jìn)行檢測及干預(yù)可有助于阻止動脈粥樣硬化的進(jìn)程，但血中CM 的半壽期為10～15 min，進(jìn)食后12 h，正常人血中幾乎無CM，因此RC 可作為CM 間接的觀察指標(biāo)，對AIS 的發(fā)生發(fā)揮作用。

綜上所述，RC 作為非傳統(tǒng)的血脂指標(biāo)，在AIS的發(fā)病中發(fā)揮著重要的作用。RC 可以從標(biāo)準(zhǔn)血脂譜中計算出來，無需額外費用，因此，RC 可作為新的動脈粥樣硬化性腦血管疾病的風(fēng)險指標(biāo)，有望在臨床實踐中得到廣泛應(yīng)用，以早期識別AIS 復(fù)發(fā)風(fēng)險較高的患者。然而，治療RC 以減少腦血管疾病的起點和目標(biāo)仍然未知，需要更多的研究來調(diào)查RC 與腦血管疾病事件之間的聯(lián)系，并進(jìn)一步確定RC 在腦血管疾病風(fēng)險一級和二級預(yù)防中的個體目標(biāo)。未來仍需更多的研究來進(jìn)一步探索RC 在AIS中的具體作用途徑，為AIS 的干預(yù)提供更多的可能性。