赵冬首都医科医院
现任首都医科医院－北京心肺血管疾病研究所副所长、流行病研究室主任、首都医科大学博士生导师卫生部疾病控制专家委员会委员，中华预防学会慢性病分会副主任委员、中华医学会心血管病分会委员、中国医师协会心血管分会委员。
高密度脂蛋白（high-densitylipoprotein,HDL）是血液中的一种异质性脂蛋白，在物理化学和功能特性上存在显著差异。众多流行病学观察性研究一致发现，HDL携带的胆固醇（HDLcholesterol,HDL-C）水平与动脉粥样硬化性心血管病发生风险呈负相关。同时，HDL通过促进胆固醇逆转运，抑制内皮炎症反应，促进内皮细胞一氧化氮生成以及抑制血小板聚集与凝血等发挥抗动脉粥样硬化的作用已成为共识。因此，HDL-C一直被认为是“好”胆固醇。然而，近期几项大型随机对照药物临床试验研究及孟德尔遗传研究显示血清HDL-C水平的升高不能在降低心血管病发生风险方面获益。一些学者由此开始质疑血清HDL-C水平能否全面反映HDL的抗动脉粥样硬化作用。尽管HDL抗动脉粥样硬化的作用机制研究及开展临床转化性研究以降低心血管病事件发生率等还需更多 人类动脉系统，特别是中小动脉管壁以胆固醇沉积为特征的慢性动脉粥样硬化性病变是导致人类重要器官功能障碍的主要病理基础。动脉壁沉积的胆固醇来源于血液中携带胆固醇的脂蛋白。低密度脂蛋白（low-densitylipoprotein,LDL）升高可以显著增加冠心病的发病率和死亡率，而高密度脂蛋白（high-densitylipoprotein,HDL）具有抵制人类动脉粥样硬化发生的作用。因此，深入研究HDL对动脉粥样硬化发生的抵制作用及其机制具有重要的理论意义和临床实用价值。
既往大量观察性研究发现，HDL携带的胆固醇（HDLcholesterol,HDL-C）水平降低是动脉粥样硬化性心血管病事件发生的独立危险因素。[1]基础研究显示，HDL通过胆固醇逆转运过程发挥抗动脉粥样硬化作用。[2]因此，基于基础研究及流行病学观察性研究所获得的高度一致的结果，HDL-C一直被认为是“好”胆固醇，并支持一个观点：升高HDL-C是有效预防动脉粥样硬化性心血管病事件风险的辅助治疗靶点，即“HDL假说”。鉴于其显而易见的临床相关性，HDL的结构、功能、代谢和调节等方面的研究受到全世界越来越多研究者的广泛 在过去的几年中，HDL研究在临床试验研究及人类遗传研究等两方面的重要发展使人们开始质疑“HDL假说”。人类遗传研究使我们进一步认识了HDL代谢。引起血清HDL-C水平极度升高或降低的孟德尔遗传疾病研究提示了HDL相关特异蛋白的重要作用。[3]新近的一项全基因组研究发现了一些与HDL-C水平有关的其他基因变异位点。[4]目前对那些能够影响HDL-C水平的特殊基因及基因变异与冠心病发病风险关系的深入研究是热点。尽管过去了数十年，引起血清HDL-C水平极度降低的孟德尔遗传疾病，包括载脂蛋白A-I（apolipoproteinA-I,ApoA-I）结构缺陷，三磷酸腺苷结合盒转运子A1（ATP-bindingcassette,subfamilyA,member1,ABCA1）基因变异（Tangier病）和家族性卵磷脂胆固醇乙酰转移酶（lecithin-cholesterolacyltransferase,LCAT）基因缺陷的相关研究仍然没有得到令人信服的证据提示其与冠心病发生风险增加有关。同样地，唯一一个可以引起HDL-C水平极度升高的孟德尔遗传疾病——胆固醇酯转移蛋白（cholesterylestertransferprotein,CETP）基因缺陷的研究也未显示出其与保护冠心病的作用相关。但由于这些罕见疾病的条件，开展充分有力的大样本观察性研究受到局限，而占主导的病例报告和亚临床动脉粥样硬化研究仍然不能解开现有谜团。直到近几年，研究者利用“孟德尔随机化”方法探讨一般人群中与HDL-C水平有关的基因变异与冠心病的关系。研究显示基因变异引起血清HDL-C水平的升高或降低与心血管病发病风险无关[5-7]。例如，Frikke-Schmidt等研究发现引起ABCA1功能缺失突变的杂合子基因变异与冠心病发病风险增加无显著关联性。[5]此外，Voight等研究发现引起内皮酯酶（LIPG基因）功能缺失突变的杂合子基因变异，可使HDL-C水平显著升高，[8]但与保护冠心病的作用无关。[7]然而，CETP基因非编码区的常见基因变异可影响HDL-C水平并与冠心病风险负相关，[9]但这些变异一般也与LDL-C水平有关。[10]另一方面，一些与HDL-C水平有关的其他基因及常见基因变异却与冠心病风险无关。[7,11]在这些观察中值得注意的一点是：那些与LDL-C水平，甚至是甘油三酯（triglyceride,TG）水平有关的基因变异，即使调整了HDL-C水平的混杂影响后仍然与冠心病风险显著相关。[11]因此，人类遗传研究证据提示，HDL-C水平与动脉粥样硬化性心血管病事件发生风险相关，但可能不是因果关联。
另一个导致研究者对“HDL假说”产生质疑的观点来自近期开展的以升高HDL-C为靶点来降低心血管病风险的几项大型随机对照药物临床试验，包括烟酸和CETP抑制剂。烟酸是目前应用历史最久的降脂药，它具有升高HDL-C水平，同时降低LDL-C和TG水平的作用。在他汀时代来临前，冠状动脉药物计划（CoronaryDrugProject）研究显示，在高胆固醇血症的男性冠心病患者中应用速释型烟酸治疗可显著减少心血管病事件发生风险。然而，近期开展的两项临床试验研究显示，稳定型冠心病患者在通过强化他汀药物治疗将LDL-C水平控制良好的基础上，加用烟酸治疗以升高HDL-C水平并不能进一步降低心血管事件风险。[12,13]AIM-HIGH临床试验研究（AtherothrombosisInterventioninMetabolicSyndromeWithLowHDL/HighTriglycerides）因无效而提前终止。[12]该研究共招募了名患有脂代谢紊乱和心血管病的患者，随机分配接受缓释型烟酸或安慰剂治疗。结果显示，与对照组相比，烟酸对血脂有改善作用，随访2年时的HDL-C水平轻度升高（25％）。而平均随访3年后，主要终点事件（冠状动脉心脏疾病、非致死性心肌梗死、缺血性卒中死亡率、急性冠脉综合征住院治疗或症状性冠状动脉或脑血管重建术）发生率基本相同（16.4％vs.16.2％）。另一项更受瞩目的HPS2-THRIVE临床试验研究（TheHeartProtectionStudy2-TreatmentofHDLtoReducetheIncidenceofVascularEvents），[10]在中国和欧洲进行，共纳入25,名心血管病患者，其中包括名伴有2型糖尿病的患者，随机分配接受“缓释烟酸/拉罗匹仑”联合治疗或安慰剂治疗。结果显示：“缓释烟酸/拉罗匹仑”联合治疗组LDL-C和TG水平分别降低0.25mmol/L（14％）和0.37mmol/L（26％），HDL-C水平升高0.16mmol/L（14％）。四年随访研究发现，两组间主要心血管事件（冠心病死亡、非致命性心肌梗死、中风或冠脉血管重建）风险没有显著差异（联合治疗组13.2％vs.安慰剂组13.6％，P＝0.29）。烟酸非但没有带来临床益处，反而引发了额外风险。联合治疗组糖尿病并发症发生率提高3.7％，初诊糖尿病患者增加1.8％（相当于新发糖尿病风险提高了25％），感染率提高1.4％，出血率提高0.7％。因此，在他汀治疗的基础上，烟酸能否在现代心血管病治疗中占有一席之地仍无定论。目前CETP抑制剂的临床试验研究结果更有违“HDL假说”的理论。Torcetrapib是第一个进行三期临床试验的CETP抑制剂，临床试验ILLUMINATE（TheInvestigationofLipidLevelManagementtoUnderstanditsImpactinAtheroscleroticEvents）研究结果显示，[14]尽管Torcetrapib组血脂情况有明显改善（HDL-C升高72.1％，LDL-C降低24.9％），但主要心血管事件升高25％，心血管原因死亡增加％，导致试验提前终止。Torcetrapib使心血管事件和死亡增加可能与Torcetrapib的靶点外效应有关。[15]同样，年开展的,00例严重冠状动脉综合征患者参加的新的CETP抑制剂dalcetrapib临床试验dal-OUTCOMES（TheEffectsoftheCholesterolEsterTransferProteinInhibitorDalcetrapibinPatientswithRecentAcuteCoronarySyndrome）的3期试验结果显示[16]：尽管HDL-C水平轻度升高，心血管不良事件未能显著减少，因此dal-OUTCOMES研究于中期分析后也被提前终止。dal-OUTCOMES研究失败的原因可能在于dalcetrapib使接受他汀或其他心血管保护药物治疗的患者的HDL胆固醇升高30％，这并不足以转换为临床终点减少。此外，CETP抑制剂可能还生成了一种功能异常且无法进行胆固醇逆转运的HDL。[17]另外两种CETP抑制剂evacetrapib和anacetrapib，由于其作用机制与dalcetrapib存在显著差异；其降低LDL-C和升高HDL-C的能力均优于dalcetrapib，目前仍在接受大型Ⅲ期临床试验的评估。CETP抑制剂的调脂和抗动脉粥样硬化作用尚在探索阶段。临床试验研究及人类遗传研究的结果使我们开始重新再评价HDL假说，并更多地 除了胆固醇逆转运作用外，人们还发现了HDL的其它抗动粥样硬化作用机制。[19]如HDL可作用于多种细胞类型发挥抑制炎症反应的作用，包括内皮细胞和巨噬细胞。[27]HDL抗炎作用的分子基础仍在进行着不断地研究，但信号传导效应起了非常重要的作用。[28]鞘氨醇磷酸酯（sphingosine-1-phosphate,S1P）通过结合HDL相关载脂蛋白M，由HDL负责转运，[29]HDL相关S1P可通过多种途径激活内皮细胞上的特异受体发挥生物活性。[30]在巨噬细胞上，HDL通过上调转录调控因子ATF3，抑制Toll样受体诱导的促炎细胞因子，发挥抗炎症反应作用。[31]尽管HDL和ApoA-I的抗炎症反应的作用已在动物模型中得以验证，但其在人体中的相关性还需要进一步研究证实。
氧化LDL可促进动脉粥样硬化，通过内皮下的巨噬细胞聚集形成泡沫细胞，然后促进内皮黏附因子的表达和单核细胞的趋化作用。HDL可以阻止LDL的氧化，抑制进一步炎症反应导致的动脉粥样斑块形成和增长。与之相关的酶有对氧磷脂酶（paraoxonase,PON）、谷胱甘肽半胱氨酸过氧化物酶以及在内皮下的部分apoA-I介导的刺激因子等。HDL相关PON可水解脂质，是冠心病风险的重要影响因素。
此外，HDL对血管内皮也有益处，正常内皮细胞可以产生对血管有舒张作用的一氧化氮，减轻局部炎症反应。而激活的内皮细胞可释放活性氧自由基，促进单核细胞趋化作用、血小板聚集及动脉粥样硬化形成。HDL可以通过内皮细胞SR-BI作用，引发信号传导级联通路，上调内皮细胞一氧化氮合酶活性和一氧化氮的生成。[29]HDL这一特性的抗动脉粥样硬化效应已在鼠模型系统得到证实。BeslerC等研究发现，[32]与正常人HDL相比，冠心病患者的HDL可通过激活内皮血凝素氧化LDL受体1，上调内皮蛋白激酶CβⅡ活性，进而降低HDL相关PON活性，抑制内皮一氧化氮合酶依赖的一氧化氮的生成，由此提示人体HDL也具有这一特性。因此，HDL发挥抗动脉粥样硬化作用可能是通过促进内皮细胞一氧化氮生成。
正如前文所述，HDL的抗动脉粥样硬化作用可能是通过自身成分的性质而不是促进胆固醇逆转运来实现的。研究者们为了探究HDL蛋白质组学[33]和脂质组学[34]的具体组成特征及其与心血管病的关系付出了很多努力。这些研究表明，与血液中其他脂蛋白相比，HDL是一个极其复杂的异质性分子，包括几十个特定蛋白及脂质组成的亚成分。[35,36]一个逐步形成的观点是，对血浆蛋白和脂质来说，HDL为了特定目的以特定方式将其组装在一起从而发挥“支架”作用，常见于维持先天免疫功能。诚然，有一个非常好的例子可以证明这一观点，对Trypanosomes家族的一个特殊物种，即Trypanosomabricei，HDL将聚集在其细胞溶素因子上。这种细胞溶素因子被证明是载脂蛋白L-1（apolipoproteinL-1,apoL-1）和结合珠蛋白相关蛋白（haptoglobinrelatedprotein,HPR）的复合体，这些蛋白自身没有活性，但当他们组装在HDL上就形成了一个有潜在功能的细胞溶素复合体。[37]人体对T.Brucei有抵制力，但是对于大多数其他种群来说，由于缺少apoL-1和HPR，对T.Brucei极为敏感。其他有关HDL相关复合体可抵制病原体的观点亦浮出水面。另一个惊奇的发现是，HDL可作为microRNAs转运体在血液中循环，HDL可将microRNAs从一个组织转运到另一个组织并发挥生物学作用。[38]有关HDL的microRNAs内分泌功能如何影响机体正常生理功能和疾病的观点尚不成熟，但将HDL功能的研究提升到了一个全新的层面[39]。
尽管大量证据表明HDL具有动脉粥样硬化保护作用，但正如高LDL-C并不一定导致所有人发生冠心病一样，HDL升高也不能保护所有个体不发生冠心病。体外功能检测发现，HDL功能存在巨大差异，即并非所有的HDL都具有相似的胆固醇逆转运和抗炎抗氧化作用。事实上，HDL相关蛋白和脂质的表达和功能的改变将影响胆固醇逆转运速率，伴随的还有抗氧化、抗血栓及免疫调节功能的改变，这一作用也可部分解释试验性HDL升高治疗的有害作用。本研究团队在中国多省市队列人群CMCS-北京队列研究人群5年随访研究基础上，探讨了HDL携带的胆固醇水平与亚临床动脉粥样硬化进展的关系，首次在国际上提出基线每个HDL的胆固醇水平与亚临床动脉粥样硬化进展危险密度独立相关，进而发现胆固醇超载的HDL可明显增加亚临床动脉粥样硬化进展的危险，且其作用独立于HDL-C及HDL数量。[40]研究提示胆固醇超载的HDL的胆固醇逆转运和抗炎抗氧化功能下降，甚至可能具有促炎和氧化作用，即形成“功能失调的HDL”。同样，从动脉粥样硬化、代谢综合症、糖尿病、肾脏疾病以及风湿免疫疾病等患者中分离出的HDL在阻止LDL氧化及排除氧化LDL上均有缺陷。apoA-I和PON介导部分HDL的抗氧化作用。PON的表达和酶活性降低可能是HDL功能失调的病理机制。疾病造成的局部内皮损伤或者全身炎症反应导致的炎症病理状态下，HDL中apoA-I和PON水平有所减低，取而代之的是血清淀粉样蛋白A的增加。另外一种可能的机制是活性氧自由基的生成和髓过氧化物酶（myeloperoxidase,MPO）对apoA-I的直接修饰。MPO储存在动脉粥样硬化的巨噬细胞中，可被局部细胞因子激活，直接调节apoA-I的特殊残基，从而影响apoA-I促进胆固醇流出和抗炎的功能。[41]氧化的HDL接受外周胆固醇和清除氧化LDL胆固醇的能力也降低。炎症反应也对HDL中的脂质组分产生影响，结果使循环中的HDL减少，HDL聚积外周胆固醇的能力下降。HDL的非炎症性改变也可以调节HDL相关蛋白的功能，如HDL的糖化可减少其抑制单核细胞趋化作用及造成PON功能的明显损害，也可能促进HDL的促炎症作用。这些调节可以部分解释糖尿病患者冠心病事件增加的原因。[42]他汀类和烟酸的联合治疗表明可以改变HDL的组成蛋白，比如载脂蛋白E减少和磷脂转运蛋白增加，使得HDL更适合胆固醇逆转运。[43]因此新的针对HDL的治疗方案应尽可能的把评估HDL功能和临床前及临床开发相结合。
值得提及的是，经典（简约）HDL脂质假说的淡化是伴随着我们对HDL结构、组成、代谢和生物学功能认识的增加。我们有必要重新审视通过升高HDL-C水平以降低心血管病发生风险的这一简单观念，但我们并不能得出HDL生物学功能的不重要性或针对HDL特定功能的治疗干预没有未来的观点。事实上，目前有多个针对HDL代谢和功能不同方面的干预试验正在积极探索。[17,44]随着有关HDL作用机制及其代谢调节过程的基础研究和转化性研究的更多发现，药物研发工作必定会取得更大的进步。在过去的20多年里，我们在降低LDL-C，减少心血管病事件发生的能力上有了极大的提高，在未来20年中，将会涌现出更多针对HDL代谢和胆固醇逆转运的新治疗措施，从而阻止甚至逆转动脉粥样硬化，并进一步减少动脉粥样硬化性心血管病以及其他疾病的发生。
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REVIEW
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