高密度載脂蛋白在急性炎癥反應(yīng)中的作用

王林霞，李娜，武冬民，王耀勇

作者單位：1.032200 山西省汾陽市，山西醫(yī)科大學(xué)汾陽學(xué)院 2.032200 山西省汾陽市，山西省汾陽醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科

高密度載脂蛋白是高密度脂蛋白的重要成分，其可參與脂質(zhì)代謝、免疫調(diào)節(jié)、新陳代謝等過程［1］。急性炎癥反應(yīng)是人體暴露于有害刺激的適應(yīng)過程，其與疾病進展密切相關(guān)［2］。近期研究表明，高密度載脂蛋白可參與急性炎癥反應(yīng)，而目前發(fā)現(xiàn)的人類高密度載脂蛋白有12種，分別為載脂蛋白（apolipoprotein，Apo）AⅠ、ApoAⅡ、ApoAⅣ、ApoC、ApoD、ApoE、ApoF、ApoH、ApoJ、ApoL1、ApoM、血清淀粉樣蛋白A（serum amyloid A，SAA）［3］。本文旨在綜述高密度載脂蛋白在急性炎癥反應(yīng)中的作用，以期提高臨床醫(yī)生對高密度載脂蛋白的認識。

1 具有抗炎作用的高密度載脂蛋白

1.1 ApoAⅠ

ApoAⅠ是高密度脂蛋白中第一豐富的高密度載脂蛋白，約占Apo的70%，其在促進膽固醇逆向轉(zhuǎn)運過程中具有重要作用［4］。研究表明，慢性阻塞性肺疾病急性加重期患者和肺炎患者血清ApoAⅠ水平持續(xù)下降［5-6］，在動物實驗中也有類似發(fā)現(xiàn)［7］，提示ApoAⅠ可參與急性炎癥反應(yīng)過程。近期研究表明，ApoAⅠ具有抗炎作用，其主要通過調(diào)節(jié)免疫細胞、中和脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）等機制而參與急性炎癥反應(yīng)過程。

1.1.1 調(diào)節(jié)免疫細胞

ApoAⅠ通過調(diào)節(jié)免疫細胞發(fā)揮抑炎作用，主要涉及巨噬細胞、中性粒細胞，其中巨噬細胞是先天免疫的重要組成部分，其有M1型、M2型兩個極化表型，M1型巨噬細胞的特點是分量大量促炎因子、促進Th1免疫反應(yīng)及具有較強的殺傷微生物的能力；相反，M2型巨噬細胞被認為可以參與寄生蟲清除、促進組織重塑過程，其具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用［8］。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)ApoAⅠ模擬肽處理后的單核細胞可表達抗炎基因譜，并分化為M2型巨噬細胞，進而減弱機體對LPS的反應(yīng)［9］。類似的，PENG等［10］研究發(fā)現(xiàn)，ApoAⅠ模擬肽可降低腫瘤組織中巨噬細胞百分比，從而通過減少炎癥細胞積累而下調(diào)炎癥細胞因子mRNA的表達。

中性粒細胞是參與抵御細菌入侵第一線的細胞，是炎癥反應(yīng)的核心組成部分。ApoAⅠ是調(diào)節(jié)活化中性粒細胞的負因子之一，可抑制急性期中性粒細胞的過度激活；ApoAⅠ可以抑制活化中性粒細胞的脫顆粒和超氧化物的產(chǎn)生［11］；此外，ApoAⅠ還可以抑制活化中性粒細胞彈性蛋白酶的釋放及活化中性粒細胞與纖連蛋白的黏附作用，提示其可以減弱活化中性粒細胞功能，進而減輕組織損傷程度［12］。

1.1.2 中和LPS

LPS是革蘭陰性菌細胞膜外的內(nèi)毒素成分，其可引起大量炎癥因子釋放并與凝血系統(tǒng)相互作用，進而引起彌散性血管內(nèi)凝血，從而導(dǎo)致多器官衰竭［13］。研究表明，經(jīng)ApoAⅠ模擬肽預(yù)孵育及LPS預(yù)處理的人臍靜脈內(nèi)皮細胞中細胞因子和黏附分子表達明顯減少［14-15］。體外實驗表明，介導(dǎo)中和LPS的結(jié)構(gòu)域位于ApoAⅠ的C末端［16］。另一項研究證實，ApoAⅠ與血液循環(huán)中的LPS結(jié)合并將其輸送到肝臟中代謝，從而降低LPS的內(nèi)毒素活性，分析其機制可能與ApoAⅠ中和LPS有關(guān)［17］。

1.2 ApoAⅣ

ApoAⅣ是腸道來源的人高密度脂蛋白中第三豐富的高密度載脂蛋白［18］，其可調(diào)節(jié)多種代謝過程，如脂質(zhì)代謝和葡萄糖代謝［19］。ApoAⅣ除具有膽固醇逆轉(zhuǎn)運和調(diào)節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)的作用外，還可以通過免疫調(diào)節(jié)和抗氧化作用參與急性炎癥反應(yīng)［20］。

1.2.1 免疫調(diào)節(jié)

炎癥反應(yīng)是由許多免疫細胞分泌的炎性因子參與的級聯(lián)反應(yīng)。2004年，VOWINKEL等［21］在急性結(jié)腸炎小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，ApoAⅣ可有效延遲炎癥反應(yīng)發(fā)作時間并減輕炎癥反應(yīng)嚴重程度，首次直接支持了ApoAⅣ是一種內(nèi)源性抗炎蛋白的假設(shè)，分析其抗炎作用機制可能涉及抑制P-選擇素介導(dǎo)的白細胞和血小板的相互黏附作用。2022年，LI等［22］在采用5%乙醇飲食喂養(yǎng)的小鼠肝臟中發(fā)現(xiàn)，ApoAⅣ水平明顯升高；此外，該實驗通過評估免疫細胞浸潤比例發(fā)現(xiàn)，ApoAⅣ可以通過減少免疫細胞浸潤而減輕炎癥反應(yīng)對組織的損傷。有研究者在ApoE缺陷小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，高表達人ApoAⅣ可通過阻斷LPS誘導(dǎo)的單核細胞活化而抑制促炎因子分泌［23］，進一步證明ApoAⅣ具有抗炎作用。

1.2.2 抗氧化

眾所周知，機體在遭受各種有害刺激后會發(fā)生氧化應(yīng)激，進而導(dǎo)致機體組織損傷。1996年，DUVERGER等［24］提出，ApoAⅣ是一種“內(nèi)源性”抗氧化劑。超氧化物歧化酶是一種還原酶，其活性水平可反映機體清除氧自由基的能力。WANG等［25］實驗發(fā)現(xiàn)，ApoAⅣ基因敲除小鼠模型超氧化物歧化酶活性降低，提示ApoAⅣ通過抑制單核細胞向M1型巨噬細胞分化而起到抗氧化作用。

目前，細胞、動物實驗證實，ApoAⅣ具有抗炎作用［26］，但該結(jié)論尚有待高質(zhì)量臨床研究證實。

1.3 ApoE

ApoE主要在肝臟表達，其可以通過加快清除LPS、降低巨噬細胞活性及下調(diào)內(nèi)皮細胞黏附分子表達而發(fā)揮抗炎作用。

1.3.1 加快清除LPS

實驗表明，ApoE基因敲除小鼠更容易被LPS誘導(dǎo)致死［27］；ApoE基因缺陷小鼠注射LPS后其IL-6、IL-1β、TNF-α水平較野生型小鼠明顯升高，而輸注ApoE可降低IL-6、IL-1β、TNF-α水平，從而逆轉(zhuǎn)ApoE基因缺陷小鼠的過度炎癥反應(yīng)狀態(tài)［28］。進一步研究發(fā)現(xiàn)，ApoE與LPS結(jié)合后可定向到達肝實質(zhì)細胞，從而使LPS從血液循環(huán)中快速清除，進而減輕炎癥級聯(lián)反應(yīng)［29-30］。

1.3.2 降低巨噬細胞活性及下調(diào)內(nèi)皮細胞黏附分子表達

白細胞黏附級聯(lián)反應(yīng)是急性炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵途徑之一，指白細胞被募集到黏附分子表達部位。研究表明，巨噬細胞中的ApoE作為旁分泌因子可調(diào)節(jié)巨噬細胞功能、抑制炎癥反應(yīng)［31］。有細胞實驗觀察到，經(jīng)LPS孵育后的小鼠單核巨噬細胞系加入外源性ApoE后其Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）-3、TLR-4表達水平降低，其活性明顯受到抑制［32］。研究表明，ApoE通過減少IL-2合成而誘導(dǎo)M1型巨噬細胞轉(zhuǎn)化為M2型巨噬細胞，這為ApoE的抗炎作用提供了額外證據(jù)［31］。另一項研究發(fā)現(xiàn)，ApoE還可以通過刺激血管內(nèi)皮釋放NO并抑制黏附分子表達，從而發(fā)揮抗炎作用［33］。相反，ApoE基因缺陷小鼠內(nèi)皮細胞血管細胞黏附分子1和細胞間黏附分子1等黏附分子表達上調(diào)，進而增強白細胞募集［34］。上述研究表明，ApoE可以通過抑制黏附分子表達而抑制白細胞黏附級聯(lián)反應(yīng)，進而發(fā)揮抗炎作用。

1.4 ApoM

ApoM主要在肝臟和腎臟表達，其與脂質(zhì)代謝和炎癥反應(yīng)密切相關(guān)［35］。研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥和全身炎癥反應(yīng)綜合征患者血漿ApoM水平明顯降低，提示ApoM與急性炎癥反應(yīng)密切相關(guān)［36］。另一項研究觀察到，在炎癥因子刺激下，人主動脈或大腦內(nèi)皮細胞中含有ApoM的高密度脂蛋白可以降低血管黏附分子1和E選擇素的豐度，從而抑制促炎免疫細胞募集，而缺乏ApoM的高密度脂蛋白對血管黏附分子1和E選擇素的豐度無明顯影響［37］。ZHAO等［38］研究發(fā)現(xiàn)，ApoM-鞘氨醇-1-磷酸（sphingosine-1-phosphate，S1P）復(fù)合物水平較低的轉(zhuǎn)基因小鼠更容易發(fā)生LPS感染，從而出現(xiàn)嚴重肺部癥狀。此外，感染H1N1流感的小鼠更易因“細胞因子風(fēng)暴”而死亡，而ApoM-S1P復(fù)合物治療可以防止這種致命效應(yīng)［39］。上述研究提示，ApoM-S1P復(fù)合物可以抑制炎癥反應(yīng)，但其具體機制仍有待進一步探討。

2 具有促炎作用的高密度載脂蛋白

2.1 ApoAⅡ

ApoAⅡ是高密度脂蛋白中第二豐富的高密度載脂蛋白，其主要在肝臟合成，少量在腸道合成，其除了參與脂蛋白代謝、胰島素抵抗和動脈粥樣硬化等過程外，還具有促炎作用［40］。研究表明，ApoAⅡ通過抑制LPS結(jié)合蛋白活性而增強單核細胞對LPS的反應(yīng)，從而發(fā)揮促炎作用［41-42］。人ApoAⅡ轉(zhuǎn)基因小鼠模型證實，ApoAⅡ過度表達可導(dǎo)致ApoAⅠ、對氧磷酶、血小板活化因子乙酰水解酶和膽固醇?；D(zhuǎn)移酶活性降低，進而將高密度脂蛋白從抗炎顆粒轉(zhuǎn)化為促炎顆粒［43］。COVID-19相關(guān)研究表明，ApoAⅡ可能影響SARS-CoV-2感染的嚴重程度，但具體機制尚有待進一步研究探索［44］。

2.2 SAA

SAA是一種急性時相反應(yīng)蛋白，機體在遭受創(chuàng)傷、感染或手術(shù)后1 d時，其水平達到高峰，可增加至基礎(chǔ)水平的1 000倍［45-46］。SAA主要通過調(diào)節(jié)免疫細胞、誘導(dǎo)促炎因子生成等途徑而促進炎癥反應(yīng)。

2.2.1 調(diào)節(jié)免疫細胞

研究表明，SAA水平與黏膜炎癥反應(yīng)程度呈正相關(guān)［47］。臨床研究表明，克羅恩病急性發(fā)作期患者病變部位的炎癥鄰近區(qū)域上皮細胞和固有層細胞過度表達SAA［48］。動物實驗表明，SAA基因敲除小鼠實驗性自身免疫性腦脊髓炎發(fā)作延遲，且其后期恢復(fù)較好［49］。BADOLATO等［50］研究發(fā)現(xiàn)，0.8 μmol/L人重組SAA即可誘導(dǎo)單核細胞和多形核白細胞定向遷移，且在急性炎癥反應(yīng)過程中人重組SAA很容易升高到0.8 μmol/L。分析原因為：SAA通過IL-17A依賴性機制而促進中性粒細胞在炎癥部位大量浸潤，而利用IL-17A抗體阻斷IL-17A活性可有效減少SAA導(dǎo)致的中性粒細胞募集［51］。上述研究提示，SAA和免疫細胞之間存在直接相互作用，此外其還可促進先天免疫的激活，這對于炎癥反應(yīng)的發(fā)展至關(guān)重要。

2.2.2 誘導(dǎo)促炎因子生成

研究表明，SAA具有細胞因子樣活性，其可以促進多種促炎細胞因子釋放，如經(jīng)重組人SAA預(yù)處理后，人中性粒細胞釋放的TNF-α、IL-1β、IL-8水平較正常情況增加75～400倍［52-53］。此外，單核細胞中的SAA還可以誘導(dǎo)IL-12、IL-23表達，其中IL-12對細胞內(nèi)的病原體具有抑菌作用，而IL-23對炎癥細胞具有募集和激活作用［54］。綜上，在單核細胞和中性粒細胞中SAA的促炎作用似乎一致，但這可能只是促炎機制的一小部分。

3 對急性炎癥反應(yīng)作用不明確的高密度載脂蛋白

在急性炎癥反應(yīng)過程中，除了明確具有抑炎作用和促炎作用的高密度載脂蛋白外，其他高密度載脂蛋白與急性炎癥反應(yīng)相關(guān)的研究也有報道，如在急性肺損傷小鼠模型肺組織中ApoC呈過度表達［55］，坐骨神經(jīng)擠壓損傷大鼠ApoD水平較正常大鼠高500倍［56］，乙型肝炎病毒感染人類胚胎腎細胞時ApoH水平明顯降低［57］，成年小鼠創(chuàng)傷性腦損傷后ApoJ表達上調(diào)［58］，急性腎損傷患者血漿ApoL1水平升高［59］。綜上，ApoC、ApoD、ApoH、ApoJ、ApoL1可能在急性炎癥反應(yīng)中具有一定作用，但具體機制尚不明確；此外，ApoF與急性炎癥反應(yīng)的關(guān)系尚未見報道。

4 小結(jié)與展望

綜上所述，高密度載脂蛋白在急性炎癥反應(yīng)中具有重要作用，如ApoAⅠ、ApoAⅣ、ApoE、ApoM具有抗炎作用，ApoAⅡ、SAA具有促炎作用，而ApoC、ApoD、ApoH、ApoJ、ApoL1、ApoF對急性炎癥反應(yīng)的作用尚不明確，其具體機制和應(yīng)用研究可能是急性炎癥反應(yīng)的重要研究方向。

作者貢獻：王林霞進行文章撰寫、修訂；李娜、武冬民進行文獻/資料收集、整理；王耀勇負責(zé)文章的構(gòu)思與設(shè)計、質(zhì)量控制及審校，并對文章整體負責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。