脂肪酸結合蛋白在疾病診斷中價值研究進展

孫啟天 高 宇

(承德醫學院附屬醫院內分泌科，河北 承德 067000)

自20世紀70年代美國加利福尼亞大學的研究者首先在腸黏膜中發現脂肪酸結合蛋白(FABP)開始，迄今已經發現9種類型，分布于不同組織中，它們為：肝型(L-)、小腸型(I-)、心型(H-)、脂肪細胞型(A-)、表皮型(E-)、回腸型(IL-)、腦型(B-)、髓磷脂型(M-)、睪丸型(T-)。不同類型的FABP在不同疾病中有不同的意義。本文就FABP對疾病的診斷價值作一綜述。

1 生化結構及生物學特性

FABPs分子量為14～16 kD，包含126～134個氨基酸序列，FABPs的空間三級結構上有許多相似之處，由10個反平行的β-折疊形成的折疊桶和2個短的α螺旋構成，FABPs配體結合在β折疊桶內，折疊桶內的空洞充滿水,水分子置換脂肪酸,維持空洞蛋白穩定性，整個空間結構由氫鍵維持。所有的FABPs基因都是由3個內含子和4個外顯子構成，近幾年,人們又發現I-FABP基因第2外顯子54位點存在A/T單個氨基酸突變,為Ala54Thr，即I-FABP具有單核苷酸多態性。

FABPs參與脂質代謝和調控基因表達。大部分細胞中的FABPs和脂酸代謝強度呈一定比例，它們通過選擇性配體同長鏈脂肪酸結合，靶細胞的不同需求可能決定其和配體結合的親和性和選擇性，如B-FABP對長鏈脂肪酸如二十二碳六烯酸有高度選擇性，L-FABP對溶血磷脂、血紅素有很強的結合力。FABP可以促進脂質向細胞內特定部位轉運，參與內質網信號的傳遞，線粒體脂酸的氧化，細胞外自分泌及旁分泌信號的產生，FABP也與脂滴的儲存、細胞膜的合成與穩定有關。此外，FABP可以參與脂肪酸向花生酸類中間體的形成，有助于穩定白三烯，此外也有報道〔1〕指出脂肪細胞中的激素敏感脂肪酶(HSL)同A-FABP和E-FABP之間存在蛋白間的相互作用。

2 H-FABP在疾病診斷中的應用

2.1H-FABP在心肌梗死早期診斷中的應用 H-FABP主要表達于心肌細胞中，是維持心肌穩定的重要物質，心肌中50％～80％的能量是脂質氧化提供的，當心肌細胞損傷時，H-FABP可釋放入血，它通過組織間隙的速度要大于肌鈣蛋白，在心肌損傷癥狀出現后的90 min后就可以升高，6 h內達到高峰。Viswanathan等〔2〕將1 080例疑似急性冠脈綜合征(ACS)患者作為研究對象，排除ST段抬高及左束支傳導阻滯外共有955例患者參與，分別檢測其肌鈣蛋白和H-FABP，分析結果得H-FABP升高在診斷ACS及判斷預后的價值要高于肌鈣蛋白，即使心肌未發生明顯壞死，也可以作為診斷ACS的標志物。Orak等〔3〕將83例胸痛患者分為兩組，一組診斷為ACS患者，另一組診斷為非心臟病相關的胸部疼痛患者，測量所有患者靜脈血的H-FABP，肌鈣蛋白Ⅰ和肌酸肌酶同Ⅰ酶(CK-MB)，發現在急診胸痛患者中，H-FABP在診斷早期ACS時比肌鈣蛋白和CK-MB更為敏感。且H-FABP濃度與心功能級別呈正相關〔4〕。Cubranic等〔5〕也肯定了H-FABP在早期心肌梗死診斷中的作用。

2.2H-FABP在肺梗死診斷及預后評估中的應用 早期的研究已經證實右心室功能不全是判斷急性肺梗死患者預后的重要因素，因此，能夠早期發現右心室功能不全成為急性肺梗死危險分層和管理的關鍵，除了利用超聲心動圖、胸部CT評估右心室大小及功能外，近來的研究主要集中在心臟標志物上。H-FABP在判斷心肌損傷上較為敏感，因此也有可能應用在肺梗死的診斷上。Boscheri等〔6〕將101例被確診為急性肺動脈栓塞患者作為研究對象，且這些患者滿足右心室超負荷，沒有低血壓及休克發生的條件。在第一時間檢測所有患者的H-FABP和其他一些心臟標志物，發現14例H-FABP值有意義，其中10例在院期間病情惡化，8例死亡，而87例H-FABP無意義的患者中沒有死亡或病情惡化的病例，將結果進一步進行多變量分析，得出結論H-FABP是肺梗死死亡率獨立的預測因子。Gul等〔7〕也對61例確診為肺梗死的患者血液樣本H-FABP、肌鈣蛋白評估，并在患者出院后30 d內隨訪，證實了H-FABP陽性預示患者預后不良。在腦組織中有B-FABP、H-FABP表達，B-FABP對大腦成熟起重要作用，但只在未成熟的膠質細胞內表達。H-FABP的敏感性要高于B-FABP，在缺血性腦卒中發生2 h后就可以升高，因此在排除ACS的情況下H-FABP可以作為缺血性腦卒中的診斷指標。

2.3I-FABP在腸缺血診斷中有重要意義 I-FABP主要位于小腸上皮的腸黏膜纖毛上，占細胞蛋白總量的3％左右。在小腸中，有3種FABPs：L-FABP、I-FABP和IL-FABP。L-FABP主要分布在小腸近端，IL-FABP分布于小腸遠端，I-FABP遍布于整個小腸，但是遠端較為豐富。腸道黏膜層對缺血缺氧非常敏感，在腸缺血缺氧的早期就可以出現病理生理變化，并釋放I-FABP，I-FABP分子量小，且缺血時細胞膜通透性變大，因此入血速度快，在腸損傷還處于可逆狀態時就可以在血清中檢測出來。除了腸缺血I-FABP還可以作為回腸炎、潰瘍性結腸炎診斷的標志物。I-FABP的血清水平，可用于評估急性胰腺炎患者腸功能障礙和疾病的嚴重程度〔8〕。

2.4FABPs與脂代謝及動脈粥樣硬化 FABPs與脂肪的攝取、運輸及代謝有著密切的關系。研究人員〔9〕應用蛋白組學方法檢測299人的血清A-FABP，其中包括超重/肥胖者，采用橫貫面研究，調整年齡和性別后得超重/肥胖者血清A-FABP濃度高于正常人，且A-FABP同體重指數、腰圍、血壓、血脂、空腹胰島素和胰島素抵抗指數(HOMA-IR)正相關。Tso等〔10〕對544例非糖尿病(DM)中國人進行10年前瞻性研究，通過測量血清中A-FABP 的濃度，證實了血清中A-FABP 的濃度能預示中國人2型DM的發展。另一項對中國非DM人群5年的追蹤研究也認為血清中高A-FABP可以獨立于肥胖和IR預測代謝綜合征的發展〔11〕。

I-FABP基因多態性與胰島素抵抗(IR)和脂質代謝的關系,可能是脂代謝紊亂發生的遺傳易感因素之一。一項薈萃分析〔12〕也試圖揭示I-FABP Ala54Thr基因多態性與空腹血脂的關系，研究人員將年滿18歲的成年人作為研究對象，并設定了總膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白為血脂參數，通過多項研究的統一分析，得出結論認為I-FABP Ala54Thr基因多態性的Thr54等位基因可以導致總膽固醇、低密度脂蛋白升高，高密度脂蛋白降低。這可能是因為FABP2基因變異后編碼的蛋白對脂肪酸吸收增加，從而導致脂代謝異常。

胚胎時期，胎盤勻漿中高表達L-FABP和妊娠期DM的發生有關，L-FABP的基因多態性也可造成女性中甘油三酯升高〔13〕。尿液中的高L-FABP也是高血壓及冠狀動脈疾病的高危因素。

Einarson等〔14〕對15 592例患者，11篇論文進行薈萃分析，發現餐后血糖水平和頸動脈內膜中層厚度(CIMT)，與不良心血管事件有顯著關系。Karbek等〔15〕證實了H-FABP和CIMT正相關，且可作為糖代謝障礙患者動脈內膜厚度及動脈粥樣硬化標志。動物實驗〔16〕證明E-FABP、A-FABP和動脈粥樣硬化形成發揮了重要作用。Agardh等〔17〕收集了一些因頸動脈狹窄而行動脈內膜切除術的手術標本，應用基因表達譜和定量逆轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)的方法進行分析，發現A-FABP在有癥狀患者比缺乏相應癥狀的患者在手術切除的組織中表達更高且其高表達可能增加血管不穩定斑塊的形成這可能是因為E-FABP、A-FABP可以表達在巨噬細胞上促進泡沫細胞的形成，且A-FABP與高血壓、IR的關系，也促進了動脈硬化的形成〔18〕。A-FABP對心血管危險因素的增加可能會誘發冠狀動脈性疾病，von Eynatten等〔19〕測定1 069例冠狀動脈心臟疾病患者血清A-FABP水平，并進行10年的前瞻性研究，將結果進行多變量分析，認為A-FABP水平與冠狀動脈心臟疾病的患者長期預后有關，且參與調節動脈粥樣硬化形成。

2.5FABP在腫瘤診斷中的應用 大部分FABPs同腫瘤有密切的關系，一般組織中FABPs間存在平衡關系，一旦發生腫瘤，這種平衡會被打破，FABPs間會形成新的比例關系。

研究人員利用蛋白質組學分析和細胞芯片技術研究結直腸癌的蛋白標志時，發現L-FABP在結直腸癌中的表達隨著腫瘤分化程度的降低而降低，因而認為L-FABP可以作為結直腸癌的分化標志〔20〕，L-FABP的陰性表達意味著已經發生淋巴轉移或其他不良情況，導致結直腸癌患者生存率的下降。Sharaf等〔21〕將胰腺癌患者按有無DM分組，并和正常人切除的組織相互比較發現L-FABP在胰腺癌中呈高度表達，并且有DM患者中的表達最高，這說明L-FABP與胰腺癌、DM合并胰腺癌都相關。

B-FABP除了和腦部腫瘤的形成發展密切相關外，有研究人員將腎癌組織與非癌變的腎臟組織B-和L-FABP進行配對比較，進行定量RT-PCR、免疫組織化學和免疫印跡分析，發現腎癌組織中B-FABP表達增加,認為B-FABP和腎癌的發生發展有關，其表達隨著腫瘤的分級分期的增高而增高〔22〕。

T?lle等〔23〕在研究FABPs和泌尿系腫瘤的關系時對9株腎癌細胞，7株膀胱癌細胞，5株前列腺癌細胞分別進行比較，并使用RT-PCR和Western印跡法得到不同樣本的FABPs，結果顯示：腎細胞癌的細胞株表達L-H-B-FABP，膀胱癌細胞株發現有6株表達A-FABP，3株表達H-FABP，前列腺癌細胞株中A-EFABP表達大幅減低，B-FABP mRNA及蛋白質僅在前列腺癌細胞株(22RV)-1細胞中表達，而IL-FABP則過度表達，這可能是因為FABPs在腫瘤中表達的具體規律尚不明確，在不同癌細胞之間，同種癌細胞不同細胞株間表達有所不同，具體的規律還需要進一步研究和大量文獻證實。

綜上，FABP廣泛存在于多種組織中，與疾病的關系密切，通過檢測其在細胞、組織、體液中的含量變化，可以作為腫瘤及其他疾病的診斷及判斷預后的指標。

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