载脂蛋白A-Ⅰ在高密度脂蛋白生物合成中的作用研究进展

高密度脂蛋白(HDL)生物合成是一个有多种膜蛋白和胞质蛋白参与的复杂过程,载脂蛋白A-Ⅰ(apo A-Ⅰ)是HDL中最主要的结构和功能蛋白,它能活化卵磷脂胆固醇脂酰基转移酶(LCAT),贫脂apo A-Ⅰ也是巨噬细胞中三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)介导的胆固醇流出的重要接受体.因此,apo A-Ⅰ在HDL及胆固醇代谢中的作用至关重要,它赋予了HDL多种抗动脉粥样硬化活性.本文主要就HDL生物合成及apo A-Ⅰ在其中的作用作一综述,以期为揭示HDL的代谢机制提供新思路.     

apoA-Ⅰ的α螺旋在胆固醇流出中的作用

血浆载脂蛋白A-Ⅰ(apoA-Ⅰ)的水平与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)性心血管疾病的风险呈负相关.ApoA-Ⅰ经载脂形成高密度脂蛋白(HDL),HDL通过促进胆固醇逆向转运(RCT),使细胞内的多余胆固醇流出.α螺旋是apoA-Ⅰ载脂的主要结构,在apoA-Ⅰ参与的胆固醇流出中具有重要作用.模拟α螺旋建立的apoA-Ⅰ模拟肽能通过不同方式发挥抗AS的作用.本文就α螺旋在胆固醇流出中的作用作一综述,以便进一步探索apoA-Ⅰ的结构对胆固醇流出的影响,为以apoA-Ⅰ为靶点防治AS提供理论基础.     

昆虫杆状病毒表达系统表达人载脂蛋白A-Ⅰ

载脂蛋白apoA-Ⅰ是高密度脂蛋白中最主要的蛋白,在胆固醇代谢及动脉粥样硬化等疾病的发生和控制中有重要作用。为了建立大量生产和制备该蛋白的方法,昆虫杆状病毒表达系统被用来高效表达了两种形式的人apoA-Ⅰ。不带有信号肽序列的proapoA-Ⅰ蛋白表达后主要在细胞内,但在感染的晚期也有相当量的重组蛋白进入细胞培养液中。用蛇磷脂酶A2抑制因子α亚基信号肽序列引导表达的apoA-Ⅰ蛋白在感染早期可以被分泌到培养液中。在此基础上,通过Phenyl Sepharose疏水柱层析,从感染细胞的培养液中初步分离纯化了成熟的apoA-Ⅰ蛋白。这一结果为apoA-Ⅰ的进一步研究和应用奠定了基础。     

三磷酸腺苷结合盒转运体A1在脑疾病发生发展中的作用

三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ATP binding cassette transporter A1,ABCA1)在脑组织中广泛表达,它将脑细胞内胆固醇转运给载脂蛋白E(apolipoprotein E,apoE)及载脂蛋白A1(apolipoprotein A1,apoA-Ⅰ)形成高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL),从而调控脑内胆固醇平衡.研究表明,ABCA1与胆固醇代谢相关脑疾病存在密切联系,包括阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)、创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)及脑梗死.虽然近来在ABCA1与相关脑疾病的研究取得了一些进展,但仍存在许多问题尚未阐明.本文对ABCA1在各种相关脑疾病发生发展中的作用做一综述,期望为相关脑疾病的治疗寻找新的靶点和方法.     

北京鸭血清HDL及apo AⅠ在胆固醇代谢中的作用

对纯化的北京鸭脂蛋白进行了电镜观察、梯度凝胶电泳、总胆固醇及卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(LCAT)活力分布测定等研究,对鸭apo AⅠ的氨基酸组成、序列、亲-疏水性同人及其他动物进行了比较并初步进行了二级结构预测.实验结果进一步证实北京鸭血清胆固醇是由高密度脂蛋白(HDL)携带运输,鸭apo AⅠ在胆固醇代谢中起着重要作用.     

发现动脉疾病的遗传关系

波士顿市哈佛医学院和儿童医院医学中心的研究人员在两个过早发生的动脉粥样硬化病例中发现遗传缺陷。有问题的基因是指使生成脱辅基脂蛋白A-1(apoA-1)的基因。apo A-1是携带胆固醇通过血液的一种化合物高密度脂蚤白(HDL)的主要蛋白成分。HDL是“有益的”脂蛋白。已查明它与延年益寿和降低心脏病发病率有关。 Sotirios K.Karathanasis和同事们在患过早发生动脉粥样硬化症的两姐妹(一个29岁,另一个31岁)的apo A-1基因中发现额外的脱氧核糖核酸(DNA)片段。她们各有两个缺陷基因,而她们家庭中没有患此     

人血清高密度脂蛋白主要载脂蛋白的分离纯化及其多态现象

本文报道人血清高密度脂蛋白(HDL)的主要载脂蛋白(apoHDL)的分离纯化和其多态型(Polymorphism,Isoform)的初步研究。首先用硫酸右旋糖酐沉淀,结合角度头密度梯度超速离心的方法,从人血清中提取高密度脂蛋白。分离纯化的高密度脂蛋白在0.5％琼脂糖和3.75％聚丙烯酰胺电泳中显示一条带,经0.1％SDS-10％聚丙烯酰胺电泳鉴定未发现有血清白蛋白的污染。纯的HDL在低温下用醇醚混合液脱脂获得载脂蛋白(apoHDL)。经过Sephadex G-200凝胶过滤柱,apoHDL被分为五个蛋白峰。0.1％SDS-10％聚丙烯酰胺凝胶电泳的鉴定表明峰Ⅰ、峰Ⅱ为载脂蛋白聚集体,主要含apoA-Ⅰ和apoE;峰Ⅲ为纯的apoA-Ⅰ;峰Ⅳ含有apoA-Ⅱ、apoC和apoA-Ⅰ;峰V主要为apoC。令人感兴趣的是,经聚丙烯酰胺等电聚焦电泳鉴定apoA-Ⅰ有八种多态型。这些结果对于深入研究载脂蛋白的结构、功能和代谢,对于研究高密度脂蛋白的亚类及其抗动脉粥样硬化的机理都是有益的。     

人载脂蛋白A-Ⅰ半胱氨酸突变体的二级结构和脂质结合能力的比较

为探讨人载脂蛋白A-Ⅰ(apoA-Ⅰ,apolipoproteinA-Ⅰ)α螺旋不同位点的半胱氨酸突变后,对蛋白二级结构和脂质结合能力的影响,利用定点诱变技术构建apoA-Ⅰ的天然半胱氨酸突变体apoA-ⅠMilano(R173C),及其它α螺旋片段上的半胱氨酸突变体,分别为apoA-Ⅰ(S52C),apoA-Ⅰ(N74C),apoA-Ⅰ(L107C),apoA-Ⅰ(K129C),和apoA-Ⅰ(L195C).观察比较各种野生型及突变apoA-Ⅰ单体蛋白的α螺旋含量和二级结构稳定性及其脂质结合能力.结果显示,野生型apoA-Ⅰ,apoA-Ⅰ(S52C),apoA-Ⅰ(N74C),apoA-Ⅰ(L107C),apoA-Ⅰ(K129C),apoA-ⅠMilano和apoA-Ⅰ(L195C)的α螺旋含量分别为54±4%,49±4%,50±2%,51±6%,56±4%,52±3%,和54±1%,各种蛋白的α螺旋含量无显著性差异(P>0.05).野生型apoA-Ⅰ的变性标准自由能(ΔG0D)为10.5kJ/mol;apoA-Ⅰ(S52C)和apoA-ⅠMilano的ΔG0D比野生型低2.1kJ/mol;而apoA-Ⅰ(K129C)的ΔG0D比野生型apoA-Ⅰ高1.6kJ/mol.与野生型apoA-Ⅰ相比,apoA-Ⅰ(K129C)和apoA-Ⅰ(L195C)两个突变体与脂质结合能力明显下降(P<0.05),而其它半胱氨酸突变体(包括apoA-ⅠMilano)在脂质结合动力学方面与野生型apoA-Ⅰ无明显差异.以上结果提示,不同位点发生的半胱氨酸突变对apoA-Ⅰ单体蛋白的α螺旋含量无明显影响,但对蛋白的二级结构稳定性和脂质结合能力影响不尽相同.     

载脂蛋白A-Ⅰ抗动脉粥样硬化的研究进展

载脂蛋白A-是HDL最主要的结构成分,是卵磷脂胆固醇酰基转移酶的主要激活剂。它决定了HDL的代谢和在血浆中的浓度。实验已经证明,载脂蛋白A-Ⅰ具有抗动脉粥样硬化症的功能。在这里阐述了载脂蛋白A-Ⅰ的结构和制备;载脂蛋白A-Ⅰ和HDL的关系以及它在抗动脉粥样硬化方面的作用和可能的机理：胆固醇的逆向转运、抗氧化作用和调节炎症反应。     

载脂蛋白AI结构与功能研究进展

载脂蛋白AI（apoAI)是高密度脂蛋白（HDL）中主要的蛋白质,它是细胞胆固醇逆向转运（RCT）的特殊重要因素,ApoAI能与磷脂,多种血浆因子及细胞膜受体结合,可以激活卵磷脂胆固醇酰基转移酶（LCAT）,起着促进细胞内胆固醇的移出,酯化,转移,以及调节HDL代谢的作用。ApoAI在各种HDL亚类中其空间结构有较大差异。这与HDL成熟过程及运载胆固醇等生理功能密切相关。     

异常修饰后高密度脂蛋白组分的改变对其功能的影响

高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)是由载脂蛋白、脂质和多种功能蛋白所组成的结构复杂的多功能复合物。正常人血浆中的HDL主要通过胆固醇逆向转运(reverse cholesterol transport,RCT)发挥抗动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)作用,除此之外,HDL还有修复内皮细胞、抗炎、抗氧化和抗凋亡等作用。在全身炎症或代谢性疾病中,HDL组分被异常修饰,使其成分和功能发生改变,进而转变为功能失调HDL。功能失调HDL在成分和功能上均发生了改变:成分上载脂蛋白A-Ⅰ(apolipoprotein A-Ⅰ,apo A-Ⅰ)、对氧磷酶(paraoxonase,PON)和血小板活化因子乙酰水解酶(platelet activating factor acetylhydrolase,PAF-AH)等减少,而血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A,SAA)、甘油三酯(triglyceride,TG)和氧化脂质等增加;功能上不仅失去了抗AS、抗炎、抗氧化等作用,反而具有促炎作用,可见盲目升高血浆HDL-C的含量并不一定能达到预期效果。因此了解异常修饰后HDL成分和功能的改变对深入了解功能失调HDL的致病机制具有重要的指导意义。     

脂滴包被蛋白2在动脉粥样硬化中的作用

动脉粥样硬化性心血管疾病严重威胁着人类生命健康,其中脂质代谢异常和炎症反应是其重要的发病机制。脂滴是细胞内储存脂质的一种亚细胞器,其表面存在多种脂滴包被蛋白,参与调控脂质动态平衡。脂滴包被蛋白2(Plin2)作为脂滴包被蛋白的一种,在脂质代谢的调节、脂肪酸的氧化及炎症反应等多种生理功能中发挥重要作用。近年来,越来越多的研究发现Plin2在动脉粥样硬化的发生发展中扮演着重要的角色。因此,本文主要综述Plin2在胆固醇代谢、脂质合成、自噬和炎症反应等过程中发挥的作用,进一步阐述其与动脉粥样硬化之间的关系。     

人载脂蛋白A-Ⅰ(Apo A-Ⅰ)的高级结构模型和主要功能域的确定

载脂蛋白A-Ⅰ(Apo A-Ⅰ)是高密度脂蛋白(HDL)的主要蛋白质组分,在HDL介导的胆固醇逆向转运中发挥重要作用.Apo A-Ⅰ三级结构仍不清.在新生盘状HDL分子中, Apo A -Ⅰ主要存在两种结构模型:栅栏模型和带状模型.Apo A-Ⅰ可通过其N末端及C末端结构域与磷脂结合,引发HDL形成.Apo A-Ⅰ作为细胞胆固醇的受体,促进HDL 对外周组织胆固醇的摄取.Apo A -Ⅰ氨基酸残基144～186为卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)主要激活域,通过激活LCAT,促进胆固醇逆向转运.     

microRNAs——脂质代谢调控新机制

综述了近年来microRNAs,尤其是miR-33在脂质代谢调控方面的功能研究进展.脂质代谢在细胞水平进行有规律的调控,主要参与者有肝X受体(LXRs)和固醇调节元件结合蛋白(SREBPs)等.最近研究发现,非编码RNAs家族成员microRNAs在转录后水平调节脂质代谢相关基因表达,参与胆固醇、甘油三酯和脂肪酸代谢.其中miR-33可靶向沉默三磷酸脂苷结合盒(ABC)转运体家族成员ABCA1和ABCG1,抑制胆固醇流出和高密度脂蛋白(HDL)合成;通过靶向沉默脂肪酸β-氧化相关基因,如CPT1A、CROT和HADHB表达,抑制脂肪酸氧化;还可沉默AMPK和RIP140的表达,影响甘油三酯代谢.其他microRNAs如miR-122、miR-370、miR-125a-5p、miR-27、miR-320等,也参与调控胆固醇、甘油三脂、脂肪酸代谢及脂肪细胞分化.     

研究: 脂联素经肝X受体α途径对RAW 264.7巨噬细胞ABCG1表达的影响

泡沫细胞形成是动脉粥样硬化发生的关键环节,胆固醇逆转运可以防止泡沫细胞形成,ATP结合盒转运体G1(ATP-binding cassette transporter G1,ABCG1)在胆固醇逆转运中起着很重要的作用,可将细胞内胆固醇转运至高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)．肝X受体α (liver X receptor α,LXRα)可通过调节其靶基因ABCG1的表达来调控胆固醇逆转运．脂联素有很广泛的心血管保护作用,但对RAW 264.7巨噬细胞ABCG1表达的影响尚不清楚．为了研究脂联素对RAW 264.7巨噬细胞ABCG1表达的影响及其机制,采用实时荧光定量PCR、蛋白质印迹法检测ABCG1和LXRα的表达,使用液体闪烁计数仪检测胆固醇流出率,并利用siRNA干扰技术抑制LXRα的表达来研究LXRα在脂联素调节ABCG1中的作用．结果表明,脂联素浓度依赖性和时间依赖性地上调ABCG1和LXRα的mRNA和蛋白质的表达,促进巨噬细胞胆固醇流出．经LXRα siRNA处理后,脂联素上调ABCG1的作用消失,胆固醇流出率也相应减少．上述结果提示,脂联素经LXRα途径促进RAW 264.7巨噬细胞ABCG1表达和胆固醇流出,防止泡沫细胞形成,减轻动脉粥样硬化．     

磷脂转移蛋白的功能及其表达调节

磷脂转移蛋白（PLTP）是调控脂蛋白代谢的间接影响物质,它被认为是高密度脂蛋白（HDL）代谢的关键酶。PLTP不但特异性介导脂蛋白间磷脂的转移和交换,还介导HDL的转化及修饰HDL的大小和组成。此外,PLIP还能调节极低密度脂蛋白（VLDL）的分泌,促进VLDL转化成HDL。最近研究报道,PLTP能够有助于胆固醇外流,起到抗动脉粥样硬化分子作用。因此,PLTP的基因表达间接地调控脂蛋白的代谢。     

清道夫受体-BI和ABCA1在细胞内胆固醇流出中的作用

清道夫受体-BI(SR—BI)和腺三磷结合盒转运体A1(ABCA1)在血浆脂蛋白的生成和代谢以及维持细胞内胆固醇平衡中起着重要的作用。清道夫受体-BI既介导细胞内游离胆固醇(FC)流出也介导细胞外FC流入。ABCA1促进细胞内FC和磷脂流出,也促进apoA—Ⅰ的酯化和新生HDL的生成。     

调控胆固醇吸收的分子通路

机体内的胆固醇失衡会引发多种疾病,如高胆固醇血症、心脑血管疾病等,而其平衡由胆固醇的合成、吸收、代谢和循环共同维持,其中胆固醇的吸收至关重要。胆固醇的吸收主要发生在小肠和近段空肠,受众多蛋白的调控。尼曼-匹克C1样蛋白1(NPC1L1)负责胆固醇的摄取;ATP结合盒转运蛋白(ABCG5/ABCG8)则抑制胆固醇的吸收,酰基辅酶A-胆固醇酰基转移酶(ACAT)催化胆固醇脂化提高胆固醇吸收;ATP结合盒转运蛋白A1(ABCA1)负责外周组织胆固醇的转运,而这些蛋白又受到其他调控因子的影响。解析胆固醇吸收的分子通路对胆固醇失衡相关疾病的预防及治疗具有重大指导意义。因此,本文就调控胆固醇吸收的分子通路进行综述。     

载脂蛋白AI对HDL生成影响的研究新进展

载脂蛋白AI(apolipoprotein A-I,apoA-I)是高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)的主要蛋白成分,其中两性α-螺旋是apoA-I相应功能的结构基础。ApoA-I分子N-端是动态的四螺旋束结构,C-端形成无规则的螺旋结构,是介导蛋白质与磷脂结合的功能域。两分子apoA-I呈反向平行的双带结构环绕磷脂双分子层形成圆盘状HDL,而球状HDL表面的apoA-I分子则形成三叶草结构。ATP结合盒转运蛋白A1(ATP-binding cassette transporter A1,ABCA1)介导apoA-I与磷脂及胆固醇相互作用形成新生HDL,参与胆固醇的逆向转运过程。ApoA-I、HDL作为抗动脉粥样硬化的主要作用靶标,深入了解其分子结构与功能、构象变化和相互作用及其影响脂质代谢平衡的机制对抗动脉粥样硬化药物的研发及其应用具有重要意义。     

窖蛋白-1在干细胞增殖、分化及组织修复中的作用

干细胞(stem cell)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞.在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞,是组织修复和再生的重要资源.胞膜窖(caveolae)是细胞膜内陷形成的一种特殊的脂筏结构, 含有丰富的胆固醇和鞘磷脂,在调节细胞內吞作用、蛋白质转运及细胞的信号转导中发挥重要作用.窖蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)是组成胞膜窖的主要功能蛋白质,它不但参与胞膜窖的形成,在胆固醇平衡、膜泡运输等方面也发挥重要作用.最新研究发现,Cav-1在干细胞的增殖、分化及组织修复中发挥一定的作用.这里将Cav-1在干细胞中的主要作用进行综述