脂蛋白屬于一類(lèi)物質(zhì),因結(jié)構(gòu)及組成的差異,有多種形式存在,盡管如此,仍有許多共同之處,一般都是以不溶于水的TG和CE為核心,表面覆蓋有少量蛋白質(zhì)和極性的PL、FFA,它們的親水基因暴露在表面突入周?chē),從而使脂蛋白顆粒能穩(wěn)定地分散在水相血漿中,如圖4-1所示。
圖4-1 脂蛋白結(jié)構(gòu)圖
血漿脂蛋白的分類(lèi)方法主要有電泳法和超速離心法
(一)超速離心法
超速離心法是根據(jù)各種脂蛋白在一定密度的介質(zhì)中進(jìn)行離心時(shí),因漂浮速率不同而進(jìn)行分離的方法。脂蛋白中有兩種比重不同的蛋白質(zhì)和脂質(zhì),蛋白質(zhì)含量高者,比重大;相反脂類(lèi)含量高者,比重小。從低到高調(diào)整介質(zhì)密度后超速離心,可依次將不同密度的脂蛋白分開(kāi)。通?蓪⒀獫{脂蛋白分為乳糜微粒(chylomicron,CM)、極低密度脂蛋白(verylowdensitylipoprotein,VLDL)、低密度脂蛋白(lowdensitylipoprotein,LDL)和高密度脂蛋白(highdensitylipoprotein,HDL)等四大類(lèi)。
(二)電泳法
由于血漿脂蛋白表面電荷量大小不同,在電場(chǎng)中,其遷移速率也不同,從而將血漿脂蛋白分為乳糜微粒、β-脂蛋白、前β-脂蛋白和α-脂蛋白等四種。α-脂蛋白中蛋白質(zhì)含量最高,在電場(chǎng)作用下,電荷量大,分子量小,電泳速度最快,電泳在相當(dāng)于α1球蛋白的位置。CM的蛋白質(zhì)含量很低,98%是不帶電荷的脂類(lèi),特別是甘油三酯含量最高。在電場(chǎng)中幾乎不移動(dòng),所以停留在原點(diǎn)。為了取樣方便,多以血清代替血漿。正常人空腹血清在一般電泳譜上無(wú)乳糜微粒。電泳分類(lèi)法的脂蛋白種類(lèi)與超速離心法的脂蛋白分類(lèi)相應(yīng)關(guān)系如圖4-2所示。
圖4-2 超速離心法與電泳法分離血漿脂蛋白的相應(yīng)名稱
一般認(rèn)為血漿脂蛋白都具有類(lèi)似的結(jié)構(gòu),呈球狀,在顆粒表面是極性分子,如蛋白質(zhì),磷脂,故具有親水性;非極性分子如甘油三酯、膽固醇酯則藏于其內(nèi)部。磷脂的極性部分可與蛋白質(zhì)結(jié)合,非極性部分可與其它脂類(lèi)結(jié)合,作為連接蛋白質(zhì)和脂類(lèi)的橋梁,使非水溶性的脂類(lèi)固系在脂蛋白中。磷脂和膽固醇對(duì)維系脂蛋白的構(gòu)型均具有重要作用。
1.乳糜微粒CM顆粒最大,約為500nm大小,脂類(lèi)含量高達(dá)98%,蛋白質(zhì)含量少于2%,因此密度極低。CM由小腸粘膜細(xì)胞在吸收食物脂類(lèi)(主要是甘油三酯)時(shí)合成,經(jīng)乳糜導(dǎo)管,胸jfsoft.net.cn/sanji/導(dǎo)管到血液。主要功能為運(yùn)輸外源性甘油三酯。
2.極低密度脂蛋白VLDL中TG主要在肝臟利用脂肪酸和葡萄糖合成。若食物攝取過(guò)量糖或體內(nèi)脂肪動(dòng)用過(guò)多,均可導(dǎo)致血VLDL增高。VLDL中脂類(lèi)占85%-90%,其中TG占55%,其密度也很低。VLDL是運(yùn)輸內(nèi)源性TG的主要形式。
3.低密度脂蛋白LDL的結(jié)構(gòu)大致可分為三層:內(nèi)層,占15%的蛋白質(zhì)構(gòu)成核心,被一圈磷脂分子包圍;中層,非極性脂類(lèi)居中,并插入內(nèi)外層,與非極性部分結(jié)合;外層,85%的蛋白質(zhì)構(gòu)成框架,磷脂的非極性部分鑲嵌在框架中,其極性部分與水溶性的蛋白質(zhì)等親水基團(tuán)突入周?chē),使其脂蛋白穩(wěn)定地分散于水溶液中;游離膽固醇分布于三層之中。
4.高密度脂蛋白HDL是一組不均一的脂蛋白,經(jīng)超速離心和等電聚焦電泳,可把HDL分成若干亞族。各亞族具有不同的密度,顆粒大小及分子量不盡相同,脂質(zhì)和載脂蛋白比例不同,經(jīng)X射線衍射研究證實(shí)為三維形態(tài)結(jié)構(gòu),F(xiàn)有資料提示,HDL是對(duì)稱的準(zhǔn)球形顆粒,具有一低電子密度的核心的外殼。低電子密度的中心由非極性脂質(zhì)所占據(jù),高電子密度是部分由磷脂極性頭和蛋白質(zhì)組成的顆粒外殼。經(jīng)園二色分析證實(shí),HDL的蛋白部分有2/3是α-螺旋結(jié)構(gòu),其余為無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)。帶電荷的極性氨基酸jfsoft.net.cn/rencai/殘基構(gòu)成α-螺旋的極性面,而疏水側(cè)鏈則占據(jù)另一面。氨基酸按順序排列在螺旋區(qū)域形成兩性結(jié)構(gòu)。目前認(rèn)為,HDL的結(jié)構(gòu)是α螺旋區(qū)平行于脂蛋白顆粒表面,非極性氨基酸殘基伸展到顆粒的非極性核心區(qū)域;磷脂的脂肪酰鏈則垂直于脂蛋白顆粒表面的螺旋形載脂蛋白;膽固醇酯深埋在HDL顆粒的親脂核心內(nèi);而游離的膽固醇可能與顆粒表面在磷脂極性頭和載脂蛋白結(jié)合。
HDL主要由肝合成,小腸也可合成。HDL按密度大小又可分為HDL1、HDL2和HDL3。HDL1又稱為HDLc,僅在攝取高膽固醇膳食后才在血中出現(xiàn),健康人血漿中主要含HDL2和HDL3。HDL主要是將膽固醇從肝外組織轉(zhuǎn)運(yùn)到肝進(jìn)行代謝。
5.脂蛋白(a)Berg于1963年在血漿脂蛋白電泳時(shí)發(fā)現(xiàn)β-脂蛋白部分有一種新的抗原成分,并與LDL結(jié)合,將此抗原成分命名為脂蛋白(a)[lipoprotein(a),LP(a)]。其后證實(shí),LP(a)核心部分由甘油三酯、磷脂、膽固醇、膽固醇酯等脂質(zhì)和載脂蛋白B100組成,結(jié)構(gòu)類(lèi)似LDL,并含有LDL中沒(méi)有的載脂蛋白(a)[apolipoprotein(a),Apo(a)]。Apo(a)與纖溶酸原具有高度同源性,在纖溶系統(tǒng)多個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮作用,從而影響動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的發(fā)生和發(fā)展。有足夠證據(jù)表明,Lp(a)是動(dòng)脈粥樣硬化性疾病的一項(xiàng)獨(dú)立危險(xiǎn)因子。Lp(a)含有兩類(lèi)載脂蛋白,即ApoB100和Apo(a),兩者通過(guò)1至2個(gè)二硫鍵共價(jià)相連,若用還原劑巰基乙醇處理Lp(a)時(shí),Apo(a)可從Lp(a)的分子上脫落下來(lái),成為不含脂質(zhì)的一類(lèi)糖蛋白。剩下不含Apo(a)僅含ApoB100的顆粒,稱為L(zhǎng)p(a-)。