脂质与脂蛋白代谢紊乱可能导致人体多系统疾病的发生,如动脉粥样硬化性心脑血管疾病、糖尿病、肾病、高血压、老年痴呆、肥胖症等。本章阐述了血脂及脂蛋白从发现到应用65年的历史,较为系统地介绍常见脂质及脂蛋白检测及其临床价值和研究进展,尤其在脂质相关的分子、蛋白、酶及遗传指标部分,介绍了一些目前还处于临床前期的指标,旨在为研究生未来研究提供新的思路,本章还简单介绍了目前国际国内血脂研究的两个指南,最后一节着重介绍脂质代谢紊乱相关疾病的实验诊断及进展,以期从临床应用的角度介绍脂质及脂蛋白的生理学病理学价值。本章既有基础的检测技术和方法,也有应用的指南及目前该领域热点和进展,将脂质研究与机体的综合功能结合,为学生的学习和未来课题设计提供有价值的知识点和信息。
一、血脂及脂蛋白的历史、现状及未来
脂质脂蛋白发现至今已近65年,它们的研究和应用取得了令人瞩目的进展。国际上从事脂蛋白研究的科研人员愈来愈多,涉及范围亦愈来愈广。脂质与脂蛋白的研究历程可以溯源到其与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)发生与发展的密切关系,AS发病机制的阐明需要广泛深入地了解脂质与脂蛋白基本理论,达到预防、诊断和治疗AS性疾病的最终目的。随着脂质脂蛋白的研究进展、实验室检测技术的不断改善及检测项目的广泛拓展,目前脂质检测的应用领域不仅为AS,也为其他疾病如代谢相关疾病(糖尿病等)和神经变性疾病(老年痴呆等)等的预防、诊断和治疗提供重要参考依据。
(一)血液脂质的测定
在18世纪人们从胆石中发现了胆固醇,它广泛存在于动物体内,是动物组织细胞所不可缺少的重要物质。1901年提出胆固醇与AS发病直接相关,并于1913年首次证实,引发了脂质与AS的相关性的研究,从此血液胆固醇含量的测定也颇受重视。
胆固醇测定法有重量法、比浊法、氧化滴定法、Liebermann-Burchard(L-B)反应和强酸发色反应法。利用胆固醇氧化酶氧化胆固醇产生过氧化氢(H2O2),进行成色反应,简化操作步骤,并可进行自动化检测,取代了以前的繁杂方法,该技术一直沿用至今。其后相继出现了TG、游离脂肪酸等酶法测定技术,为临床检验作出了重要贡献。
(二)脂蛋白的发现
最早在1935年以超速离心的方法分析血清,并从离心图上发现血清蛋白界面不对称,清蛋白附近有蛋白沉降,提示有多种蛋白质存在。并将这种组分称为"X蛋白"。
1948年美国加州大学实验室,利用新型超速离心机,利用上浮方法观察超速离心中蛋白质分子的界面移动行为,并第一次对这种"X蛋白"的异常现象做出了正确的解释即称为脂蛋白(lipoprotein,LP),并加以证明。该法开辟了脂蛋白研究的新纪元。
从此以后许多研究工作者利用超速离心机来分离血清中不同的脂蛋白,进一步研究确认脂蛋白与动脉粥样硬化的相关,并得到公认。使用该法来研究脂蛋白的分子大小、水合密度、上浮速率等基本理论及其与之有关的疾病AS,特别是对冠心病(CHD)等的研究成了热门学科。
早在1910年,从事实验诊断的科学家们就开始研究胆固醇的测定法和LP测定的方法及其临床应用,相关研究已取得很大的成绩,如血清低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)测定的方法学研究,通过各种脂蛋白密度、颗粒大小、电荷或ApoB含量等不同的研究,分别应用超速离心法、色谱法、电泳法、化学沉淀法、免疫分离法或酶法将LDL与其他LP分离开,然后测定LDL组分中胆固醇含量,即LDL-C。1997年建立的均相测定法(homogeneous assay)测定血清LDL-C,操作简便,结果准确,便于自动化检测,已被人们所公认,并沿用至今。血清HDL-C的方法也经历类同的过程。
人们还利用电泳技术对血浆脂蛋白进行分型研究。1967年将改良的纸上电泳对高β-脂蛋白血症的脂蛋白进行分型研究,第一次提出以纸上电泳图谱对高脂蛋白的分型,将血浆脂蛋白分五种主要的类型,不同种类的高脂蛋白血症和冠心病都具有各自特点,与临床症状相互对应,使高脂蛋白血症有了共同的诊断方法。迄今广大的研究人员和医务工作者仍采用这一分型法,是脂蛋白研究领域的一大突破。
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