劉景利
天津醫(yī)科大學中新生態(tài)城醫(yī)院檢驗科 (天津 300467)
存在于人體內(nèi)的脂類物質(zhì)大致可分為三酸甘油脂(中性脂肪)、膽固醇、磷脂和游離脂肪酸4種。血清內(nèi)游離脂肪酸通常是指在脂類物質(zhì)代謝過程中產(chǎn)生的C10以上脂肪酸,是組成細胞膜脂質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要成分,能夠為人體合成前列腺素提供供體,具有多種生物學功能。正常情況下人體血清內(nèi)游離脂肪酸水平極低,主要包括硬脂酸、軟脂酸和油酸等,與血清蛋白類物質(zhì)結(jié)合后在血液內(nèi)運轉(zhuǎn),代謝活性極高,雖然極易受到脂肪代謝、糖類代謝及內(nèi)分泌等因素影響,但也是反映糖類、脂類代謝及人體內(nèi)分泌機能非常靈敏的臨床指標。近年來隨著游離脂肪酸檢測技術(shù)的不斷改進和發(fā)展,大量研究證明血清內(nèi)游離脂肪酸在肥胖、糖尿病、心腦血管系統(tǒng)疾病和非酒精性脂肪性肝病等疾病發(fā)病過程中具有重要作用[1-2]。現(xiàn)就游離脂肪酸檢測方法及其臨床應用價值進行綜述,以供臨床參考。
采用氣相色譜分析儀,以高純度氮氣為載體檢測游離脂肪酸水平具有特異性強、靈敏度高和重復性好等優(yōu)點[3]。但是設備價格昂貴、占用空間大,操作復雜、耗時,對安全防范要求高,難以在常規(guī)臨床實驗室普及。
1985年,日本Miwa 最早提出采用高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)檢測游離脂肪酸水平。與氣相色譜法比較,HPLC 具有更高的精密度和靈敏度,重復性好,檢測結(jié)果準確可信,可作為游離脂肪酸水平及組成成分的常規(guī)檢測方法[4]。但是設備價格昂貴、操作復雜,不適用于批量標本的檢測,很多臨床實驗室無法開展。
目前,臨床上檢測游離脂肪酸主要通過酶學比色法,其檢測原理是游離脂肪酸在酰基合成酶的作用下生成酰基輔酶A,酰基輔酶A 在酰基氧化酶的氧化作用下生成過氧化氫,過氧化氫在酶和探針的存在下反應,產(chǎn)生的熒光物質(zhì)在激發(fā)波長535 nm 和發(fā)射波長590 nm 處的熒光強度與游離脂肪酸濃度成正比。其具有操作簡單、易于標準化、試劑線性范圍寬、重復性好、試劑開瓶穩(wěn)定期長等優(yōu)點,可以滿足臨床大批量標本與其他血脂項目在全自動生化儀中同時檢測[5-6]。
人體處于饑餓狀態(tài)時或劇烈運動后,體內(nèi)糖原減少不足以提供能量,需消耗脂肪提供能量,而脂肪提供能量前先轉(zhuǎn)化為脂肪酸,導致游離脂肪酸水平降低。同時,游離脂肪酸半衰期極短,且血液中脂肪酶類物質(zhì)易分解脂肪產(chǎn)生游離脂肪酸,導致游離脂肪酸水平升高。因此,需在患者空腹12~14 h 后采集標本,并于采集標本后24 h 內(nèi)完成檢測。
隨著人們生活水平的提高以及飲食、運動習慣的改變,我國肥胖發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升趨勢[7]。肥胖不僅影響患者的生活,而且還可誘發(fā)糖尿病、高脂血癥、高血壓、非酒精性脂肪性肝病等一系列慢性疾病[8]。肥胖患者體內(nèi)多存在糖脂代謝異常,而游離脂肪酸水平升高是糖脂代謝異常的重要特征。肥胖患者體內(nèi)游離脂肪酸升高可以減弱胰島素對肌肉組織和肝臟的糖異生作用,同時大量的脂類物質(zhì)尤其是游離脂肪酸沉積于胰島素靶細胞等部位,影響胰島素功能,引起高血糖,影響細胞膜葡萄糖轉(zhuǎn)運子4對葡萄糖的跨膜轉(zhuǎn)運,引起機體代償性增加胰島素分泌,導致高胰島素血癥。隨著高水平游離脂肪酸狀態(tài)的持續(xù)存在,可引起負責胰島素合成的轉(zhuǎn)錄因子生成減少,并且降低其與啟動子的結(jié)合能力,同時損傷胰島β 細胞誘導其凋亡,使具有分泌胰島素功能的β 細胞減少,導致胰島素分泌不足[9-10]。可見,糾正肥胖患者體內(nèi)脂肪代謝紊亂、降低游離脂肪酸水平有助于預防糖尿病的發(fā)生。
2型糖尿病患者主要以相對性的胰島素分泌不足和胰島β 細胞進行性功能減退為特征性,而胰島素抵抗在糖尿病進程中起重要作用。有研究表明,2型糖尿病患者胰島素抵抗的出現(xiàn)與體內(nèi)脂類物質(zhì)的代謝異常密切相關(guān)[11-14]。脂類代謝異常主要表現(xiàn)為三酰甘油與游離脂肪酸水平升高。三酰甘油在脂肪代謝酶類的催化分解作用下產(chǎn)生甘油和游離脂肪酸。游離脂肪酸在生理濃度水平時,是胰島組織重要的能源物質(zhì),可以在血糖協(xié)助下刺激胰島素的分泌。然而長期高水平的游離脂肪酸會損傷胰島β 細胞對血糖刺激下的胰島素分泌功能,導致胰島素分泌降低。同時游離脂肪酸的脂毒性會造成胰島胰島β 細胞胞內(nèi)空泡聚集,誘導細胞凋亡,使正常胰島β 細胞數(shù)量降低,胰島素分泌不足,最終發(fā)展為2型糖尿病。
冠狀動脈粥樣硬化性心臟病是冠狀動脈血管發(fā)生動脈粥樣硬化病變而引起血管腔狹窄或阻塞,造成心肌缺血、缺氧或壞死而導致的心臟病。研究表明,冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者體內(nèi)游離脂肪酸水平明顯高于健康人群,增高的游離脂肪酸參與冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的形成過程,其機制可能為:(1)游離脂肪酸能夠降低內(nèi)皮型的一氧化氮合酶活性,減少其對內(nèi)皮細胞的保護作用;增加單核細胞P65表達,生成大量的氧自由基損傷線粒體,增強炎性因子介質(zhì)活性引起連鎖的炎癥反應,造成血管內(nèi)皮細胞損傷,從而促進動脈粥樣硬化的形成[15-16];(2)游離脂肪酸作為心肌耗能主要物質(zhì),氧化供能的同時會造成參與代謝過程的各類物質(zhì)在心肌細胞的沉積,如乙酰輔酶、酰基肉堿等,引起脂毒性心肌損傷;(3)長期高游離脂肪酸血癥會引起纖維蛋白原升高,減少抗凝因子生成,造成凝血纖溶系統(tǒng)失調(diào),易于血栓形成[17-18]。
非酒精性脂肪肝的發(fā)生與體內(nèi)脂類物質(zhì)代謝紊亂密切相關(guān),其是由多因素造成的,發(fā)病原因是復雜的,高脂血癥患者常合并脂肪肝。有研究表明,游離脂肪酸不僅參與促進脂類代謝和肝內(nèi)脂質(zhì)沉積,同時游離脂肪酸具有很強的破壞肝臟組織內(nèi)溶酶體、線粒體、細胞質(zhì)的細胞毒性,可以直接誘導肝臟脂肪變性細胞分泌IL-6、IL-1β 和TNFα等炎癥介質(zhì)、激活巨噬細胞向M1型轉(zhuǎn)化,從而推動非酒精性脂肪肝的發(fā)展[19-20]。
綜上所述,游離脂肪酸在肥胖、糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病等疾病中具有的重要意義,因此,應加強游離脂肪酸的檢測,盡早發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)游離脂肪酸異常,做到早預防、早治療。