第五节　血脂及血浆脂蛋白

一、血脂

血浆中所含的脂类称为血脂，主要包括甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯及游离脂肪酸（free fatty acid，FFA）等。磷脂主要有卵磷脂（约70%）、神经鞘磷脂（约20%）及脑磷脂（约10%）。这些脂类物质既可由脂类食物经消化吸收入血，又可由肝、脂肪组织等合成后释放入血。

正常人空腹血脂的含量远不如血糖恒定，血脂的含量受年龄、性别、膳食、运动及代谢等多种因素的影响，波动范围比较大。例如，进食高脂肪膳食后，可使血脂含量大幅度上升，但这种变化只是暂时的，通常在12h之内逐渐趋于正常。正是由于这种原因，临床上进行血脂测定时要在空腹12～14h后采血。血脂含量的测定，可以反映体内脂类代谢的情况，临床上可作为高脂血症、动脉硬化及冠心病等的辅助诊断。正常人空腹血脂水平见表7－2。

血浆脂类的来源有食物中的脂类、体内合成的脂类、脂库动员释放，去路有氧化供能、在脂库储存、构成生物膜、转变为其他物质，正常情况下来源与去路保持动态平衡。血浆中脂类的含量与全身脂类总量相比，虽然只占极少的一部分，但无论是外源性脂类物质还是内源性脂类物质都需经过血液转运于各组织之间，因此血脂含量可反映体内脂类的代谢情况。游离脂肪酸不溶于水，在血液中与清蛋白组成复合体运转，而且1分子清蛋白可与10分子游离脂肪酸结合。游离脂肪酸虽然在血液中浓度较低，但其代谢极为活跃，是体内重要的能源之一，可提供机体所需能量的20%～25%。

表7－2　正常成人空腹时血浆中脂类的主要组成和含量

注：括号内的数值为均值。

二、血浆脂蛋白

脂类物质中，甘油三酯、胆固醇及其酯的水溶性都很差，不能在血浆中直接转运。这些脂类物质在血浆中的转运是与水溶性强的蛋白质、磷脂结合在一起，以脂蛋白（lipopro－tein，LP）的形式在血浆中运转。而脂肪动员释放进入血液的游离脂肪酸，在血浆中是与清蛋白结合成复合体被转运。所以，血浆脂蛋白是脂类在血浆中的主要运输形式。

（一）血浆脂蛋白的分类

血浆脂蛋白由脂类和蛋白质两部分组成，但不同的脂蛋白所含的脂类和蛋白质在质和量方面都有很大的差异。根据这个差异可采用适当的方法将它们分离开，通常分离血浆脂蛋白的方法有两种，即超速离心法和电泳法。

1.超速离心法（密度分类法）　超速离心法是根据不同脂蛋白分子的密度不同进行分离，是分离血浆脂蛋白的一种经典方法。在不同的脂蛋白中，蛋白质和各种脂类所占的比例不同，因而其密度亦就不同，血浆在一定密度的盐溶液中进行超速离心时，各种脂蛋白因密度不同表现出不同的沉浮情况，密度小的易于上浮，密度大的易于下沉，用这种方法可将血浆脂蛋白分为四类：乳糜微粒（chylomicron，CM）、极低密度脂蛋白（very low den－sity lipoprotein，VLDL）、低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）和高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）。

除上述四类脂蛋白外，还有中间密度脂蛋白（intermediate density lipoprotein，IDL），它是VLDL在脂肪组织毛细血管内的代谢物，其组成及密度介于VLDL与LDL之间。

2.电泳法　电泳法是分离血浆脂蛋白最常用的一种方法，这种方法是以不同的血浆脂蛋白颗粒大小及表面电荷量不同作为分离基础。由于不同的脂蛋白中脂类和蛋白质所占的比例不同，因此它们的颗粒大小及表面所带的电荷量不同，在电场中具有不同的电泳迁移率。按其电泳迁移率由慢到快，可将脂蛋白分离成四条区带，即乳糜微粒（CM）、β－脂蛋白（β－lipoprotein，β－LP）、前β－脂蛋白（preβ－lipoprotein，preβ－LP）和α－脂蛋白（α－lipoprotein，α－LP）。这四类脂蛋白与密度分类法的CM、VLDL、LDL、HDL的对应关系见表7－3。

表7－3　各种血浆脂蛋白的分类、性质、组成和功能

（二）血浆脂蛋白的组成及结构

血浆脂蛋白主要由蛋白质、甘油三酯、磷脂、胆固醇及胆固醇酯组成。各种血浆脂蛋白都含有这五种成分，但其组成比例及含量差异很大。CM颗粒最大，含脂肪最多，达80%～95%，蛋白质含量最少，约1%，故密度最小。VLDL含脂肪也多，达50%～70%，但其蛋白质、胆固醇、磷脂含量高于CM，故密度较CM大。LDL含胆固醇及其酯最多，为45%～50%。HDL含蛋白质最多，约50%，故密度最高，颗粒最小。各种血浆脂蛋白的分类、性质、组成和功能见表7－3。

议一议：

血浆脂蛋白的结构特点及主要生理功能。

各种血浆脂蛋白具有大致相似的基本结构。其疏水性较强的脂肪和胆固醇酯均位于脂蛋白的内核，而具有极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂及游离胆固醇则以单分子层覆盖于脂蛋白表面，其非极性的疏水基团朝向内核，极性的亲水基团暴露在脂蛋白表面与水相接触，使脂蛋白能在血液中运转。CM及VLDL的内核是大量的脂肪及少量胆固醇酯，LDL、HDL则主要以胆固醇酯为内核。

（三）载脂蛋白

血浆脂蛋白中的蛋白质部分称为载脂蛋白（apolipoprotein，apo），是由肝及小肠黏膜细胞合成分泌的一种特异球蛋白，迄今已从人血浆分离出apo有18种。主要有apoA、B、C、D、E等五类，其中根据载脂蛋白中氨基酸组成的差异，又分成若干亚类。如apoA又分为AⅠ、AⅡ、AⅣ；apoB分为B100和B48；apoC又分为CⅠ、CⅡ、CⅢ。不同的血浆脂蛋白所含的载脂蛋白不同。CM含apoB48而不含apoB100，主要含apoCⅡ；VLDL含apoB100而不含apoB48，主要含apoB100及apoCⅡ；LDL几乎只含apoB100；HDL则既不含apoB48又不含apoB100，主要含apoAI及apoAⅡ。

载脂蛋白的主要功能是参与脂类物质的转运及稳定脂蛋白的结构。此外，某些载脂蛋白还具有识别脂蛋白受体、调节脂蛋白转化的关键酶活性。例如apoAI能激活卵磷脂胆固醇脂酰转移酶，促进胆固醇的酯化；apoCⅡ能激活脂蛋白脂肪酶，促进CM和VLDL中的甘油三酯降解；apoB100及apo E参与LDL受体的识别，促进LDL的代谢。

（四）血浆脂蛋白的代谢和功能

血浆脂蛋白的主要功能是转运脂类。由于各种脂蛋白的合成部位、转运脂类的比例及在血液中代谢过程不同，各种脂蛋白所表现出的生理功能也不同。

1.乳糜微粒（CM）　CM由小肠黏膜细胞合成，是运输外源性甘油三酯的主要形式。肠道吸收的脂类与肠黏膜细胞自身合成的胆固醇、apoB48及少量的apo AI、apo AII和apo AⅣ等合成新生的CM。新生的CM经淋巴系统进入血液循环后主要经历两方面的变化：一是从HDL获得apo CⅡ及apo E，并将部分apo AI、apo AⅡ和apo AⅣ转移给HDL，形成成熟的CM；二是当CM随血流通过心肌、骨骼肌及脂肪等组织的毛细血管时，其中所含的apo CⅡ能够将存在于这些组织毛细血管壁内皮细胞的LPL激活。在LPL的作用下，CM中的甘油三酯逐渐被降解，同时其表面的apo A和apo CⅡ转移给HDL形成CM残余颗粒。残余颗粒富含磷脂和胆固醇及apoB48和apoE。残余颗粒因其表面含有apo E，能够被肝细胞膜表面的apo E受体识别并与之结合，最终被肝细胞摄取利用（图7－9）。

图7－9　血浆脂蛋白代谢示意

乳糜微粒颗粒大，能使光线散射而呈乳浊样外观，这是饭后血浆浑浊的原因。正常人CM在血浆中的代谢很快，半寿期仅5～15min，因此摄入大量脂肪后血浆混浊只是暂时的，空腹12～14h后血浆中不再含有CM，这种现象称为脂肪廓清。LPL在脂肪廓清中起主要作用，而肝素又是LPL的辅基，故临床上将肝素称为廓清因子。

2.极低密度脂蛋白（VLDL）　VLDL主要由肝细胞合成，小肠黏膜细胞也有少量合成，是运输内源性甘油三酯的主要形式。肝细胞主要利用葡萄糖为原料合成甘油三酯，也可利用食物及脂肪组织动员的脂肪酸及CM残粒合成甘油三酯。新生的VLDL所含的载脂蛋白主要是apoB₁₀₀。进入血液循环后VLDL的代谢与CM非常相似，同样首先接受HDL中的apoC和apo E，特别是apo CⅡ，转变为成熟的VLDL，然后apo CII激活存在于毛细血管壁内皮细胞上的LPL。在LPL的作用下，VLDL中的甘油三酯逐渐被降解，同时将apo C转移给HDL，随着密度的增高以及apo B100和apo E含量的相对增加，VLDL转变为IDL。IDL中甘油三酯与胆固醇的含量大致相等，载脂蛋白则主要是apoB100和apoE。一部分IDL与肝细胞膜上的apoE受体结合后被肝细胞摄取利用，另一部分IDL转变为LDL，转变过程是这样的：IDL中的甘油三酯在LPL与肝脂肪酶的作用下，进一步水解，同时其表面的apo E转移至HDL，仅剩下apoB100，IDL即转变为LDL，VLDL在血浆中的半寿期为6～12h。

3.低密度脂蛋白（LDL）　LDL由VLDL在血浆中转变而来，是转运肝合成的内源性胆固醇的主要形式。正常人空腹血浆脂蛋白主要是LDL，可占到血浆脂蛋白总量的2/3。LDL在体内的代谢有两条途径：一条是LDL受体途径；另一条是由清除细胞即单核吞噬细胞系的巨噬细胞清除，其中以LDL受体途径为主，大约2/3的LDL由LDL受体途径降解，1/3的LDL由清除细胞清除。LDL在血浆中的半寿期为2～4d。

人体内除了成纤维母细胞外，大部分细胞膜上都存在LDL受体，但以肝细胞为主，大约50%的LDL在肝细胞降解。由于LDL受体能够特异地识别含apoB100或apo E的脂蛋白，因此LDL受体又称apoB、E受体，当血浆中的LDL与LDL受体结合后，受体聚集成簇，内吞入细胞并与溶酶体融合。在溶酶体中蛋白水解酶的作用下，LDL中的apoB100被水解成氨基酸，其中的胆固醇酯被水解成游离胆固醇与脂肪酸。胞浆中的游离胆固醇既可参与细胞膜的组成，也可作为皮质激素、性激素、维生素D₃及胆汁酸合成的原料。通常细胞内所需的胆固醇既可自身合成，也可以摄取血中LDL颗粒内的胆固醇。故LDL的主要生理功能是转运肝脏合成的胆固醇到肝外组织，过剩的胆固醇也可沉积于动脉内皮细胞，被认为是致动脉粥样硬化的危险因子。

近年研究证明，VLDL转变成LDL的流程简图如下：

VLDL ─→A型LDL（A－LDL）─→B型LDL（B－LDL）

B－LDL是颗粒变小密度增高的LDL，又称为小而密的LDL，临床上以S－LDL表示，S－LDL是真正的致动脉硬化的危险因子。

4.高密度脂蛋白（HDL）　HDL主要由肝细胞合成，小肠黏膜细胞亦有少量合成，此外，CM及VLDL分解代谢时，脱落的组分也可合成新生的HDL。HDL是机体从外周组织向肝逆转运胆固醇的主要形式，HDL按密度大小又分为HDL₁、HDL₂和HDL₃，HDL₁只有在高胆固醇膳食时才在血浆中出现，故又称为HDL_C，正常人血浆中的HDL主要为HDL₂和HDL₃。

新生的HDL所含的载脂蛋白主要是apo A和apo C，还有少量的apo D和apo E。新生的HDL进入血液循环后，在血浆中的LCAT的催化下，HDL表面卵磷脂的2位脂酰基转移至胆固醇的3位羟基上生成溶血卵磷脂和胆固醇酯。LCAT由肝细胞合成，在血浆中发挥作用。HDL中apo AI是LCAT的激活因子，在LCAT作用下生成的胆固醇酯被转移到HDL的内核，随着内核胆固醇酯的不断增加及apo C和apo E向CM或VLDL的转移，新生的HDL转变为成熟的HDL。

HDL主要在肝降解。成熟的HDL与肝细胞膜上的HDL受体结合后被肝细胞摄取，其中的胆固醇可用于合成胆汁酸或直接通过胆汁排出体外。由于HDL具有清除周围组织中的胆固醇及保护血管内膜不受LDL损害的作用，因此HDL有抗动脉粥样硬化的作用。流行病学研究证实，HDL水平高者冠心病发病率低。HDL在血浆中的半寿期为3～5d。

四种血浆脂蛋白代谢及其相互关系见图7－9。

三、高脂血症与高脂蛋白血症

（一）高脂蛋白血症

血浆中的脂类高于正常人上限即为高脂血症（hyperlipidemia）。由于脂类在血液循环中以脂蛋白的形式运输，因此高脂血症也称高脂蛋白血症（hyperlipoproteinemia）。一般成人以空腹12～14h血清甘油三酯浓度≥2.26mmol/L，总胆固醇浓度≥6.21mmol/L，儿童总胆固醇浓度≥4.14mmol/L为标准。1970年世界卫生组织（WHO）对Fredrickson提出的高脂蛋白血症分型进行了补充和修订，建议将高脂蛋白血症分为五型六类。WHO的高脂蛋白血症分型主要是根据临床化验结果，很少考虑患者的病因和体征。各型高脂蛋白血症的血脂及脂蛋白的变化见表7－4。

表7－4　高脂蛋白血症的分型

高脂蛋白血症可分为原发性与继发性两大类。原发性高脂蛋白血症与脂蛋白的组成和代谢过程中有关的载脂蛋白、酶和受体等的先天性缺陷有关，而继发性高脂蛋白血症常继发于其他疾病如糖尿病、肾病、肝病及甲状腺机能减退等。

（二）高脂血症与动脉粥样硬化

高脂血症是动脉粥样硬化（atherosclerosis）的危险因素。据资料统计，血浆胆固醇含量超过6.7mmol/L者比低于5.7mmol/L者的冠状动脉粥样硬化发病率高7倍。用高胆固醇膳食喂养家兔，可获得高胆固醇血症和动脉粥样硬化的实验模型。由于血浆中的胆固醇主要存在于LDL中，因此LDL增高，特别是S－LDL含量升高与动脉粥样硬化的关系最为密切。血浆胆固醇水平升高，不仅可造成血管内皮细胞损伤，而且还刺激血管平滑肌细胞内胆固醇酯堆积而转变成泡沫细胞。泡沫细胞是动脉粥样硬化的典型损害之一。除高胆固醇外，高甘油三酯也可促进动脉粥样硬化的形成。

HDL具有抗动脉粥样硬化的作用，这是由于HDL既能清除周围组织的胆固醇，又能保护内膜不受LDL损害，促进血管内皮细胞合成PGI₂，防止血小板凝集。目前的一些调查研究证实，血浆HDL较高的人不仅长寿，而且很少发生心肌梗死。相反，血浆HDL较低的人，即使血浆总胆固醇含量不高，也容易发生动脉粥样硬化。糖尿病患者及肥胖者血浆中的HDL均比较低，因此容易患冠心病。高血压、家族性糖尿和高血糖症及长期吸烟者均可致动脉内皮细胞损伤，有利于胆固醇沉积，可导致动脉粥样硬化。临床上考虑动脉粥样硬化的发病倾向，取决于LDL/HDL比值，这比总胆固醇的关系更为精确，LDL/HDL称为冠心病指数。中国成人的冠心病指数为2.0±0.7。

小　结

脂类是脂肪与类脂的总称，脂肪又叫甘油三酯或三脂酰甘油，是动植物主要的能量储存形式。血脂是血浆中各种脂类的总称，血浆脂蛋白是脂类物质在血液中的主要运输形式。血浆脂蛋白用超速离心法可分为CM、VLDL、LDL和HDL；用电泳法可分为CM、前β－脂蛋白、β－脂蛋白和α－脂蛋白。其中CM主要运输外源性脂肪；VLDL主要运输内源性脂肪；LDL主要将胆固醇运输到肝外；HDL主要将胆固醇转运到肝内。

脂类代谢紊乱是一种常见病、多发病。血浆脂蛋白与动脉粥样硬化有密切关系。脂肪动员的关键酶为甘油三酯脂肪酶，肾上腺素、胰高血糖素等可激活该酶活性，储存在脂库内的脂肪动员时先被水解成脂肪酸和甘油，脂肪酸与血浆清蛋白结合后输送到各组织，主要在肝脏氧化。脂肪酸分解要先激活成脂酰CoA，然后通过肉碱作为载体将脂酰CoA转移到线粒体基质内，经β－氧化反应生成乙酰CoA后进入三羧酸循环彻底氧化成CO₂和H₂O。甘油则在肝脏经异生途径生成糖或进入糖分解代谢途径。

酮体是甘油三酯在肝线粒体分解不完全的正常中间产物，是乙酰乙酸、β－羟丁酸、丙酮的总称。肝内生酮，肝外用是酮体代谢特点，也是肝外组织，尤其是在饥饿或禁食时脑、肌肉等组织的重要能源。如果生成酮体的速度超过肝利用酮体速度时，则可引起酮症酸中毒，严重的可危及生命。

合成甘油三酯的原料主要是糖，甘油三酯是机体储存能量的一种形式。当机体摄入过多的能源物质或体内能量过盛时，即使不摄入脂肪亦可由糖大量合成甘油三酯。如果机体运动量增加消耗过多能量，则可增加脂肪的动员，被机体利用而减少甘油三酯的储存。

磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂两类。重要的甘油磷脂有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺，机体可自身合成。磷脂酶A₁、磷脂酶A₂、磷脂酶B₁、磷脂酶B₂、磷脂酶C、磷脂酶D分别特异地作用于磷脂分子的不同部位，得出不同的产物。

胆固醇是生物膜的重要组分，是合成胆汁酸、类固醇激素和维生素D₃的重要原料。食物胆固醇以CM残粒形式进入肝脏；肝和其他细胞自身也能合成胆固醇。乙酰CoA是合成胆固醇的原料，HMG－CoA还原酶是体内合成胆固醇的关键酶，该酶受胆固醇的反馈抑制。胆固醇在肝脏可转变成胆汁酸或直接排出体外。