运动与胆固醇逆向转运的研究

勇 , 侯一平
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2
Leabharlann Baidu
610041)
摘要 : 规律的运动不仅可预防心血管疾病的发生 , 还可降低心血管疾病的死亡率。规律运动对心血 管疾病的 作用 , 与 运动改善 高密度脂蛋白代谢有关。高密度脂蛋白 是参与胆固醇逆向转运的主要物质。规律运动可通过增加胆固 醇的流出、 高密度 脂蛋白的 成熟、 增加胆固醇的清除等作用改善脂代谢。 关键词 : 运动 ; 高密度脂蛋 白 ; 胆固醇逆向转运 中图分类号 : G 804 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1001 9154( 2005) 02 0097 04
), 女 , 四川喜德人 , 临床医学博士 , 四川大学基础与法医学院博 士后 , 副教授 , 主要从事运 动医学研
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第 31 卷
成 都 体 育 学 院 学 报
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2005 年
8n m, 主要含 载脂蛋白 A I( A poA I) 。依据密度、 形状、 电荷、 大小和对 抗体的特异性可将 H DL 分为 各种亚 型。以 超 速 离 心密 度 分 为 HDL2 和 HDL3; 非 变 性 PAGE 电 泳 分 为 HDL2 b 、 H DL2 a 、 H DL3 c 、 H DL3 b 和 HDL3 a ; 琼脂糖凝胶电泳分为 移动位置和前 移动 位置; 依据电荷将 HDL 分为快移动 HDL, 中移动 HDL 和慢移动 HDL; 与特异性抗体结合分为仅含 ApoA 的 HDL ( A - HDL ) , 仅含 ApoA ( A - HDL ) 和含 [ 5] ApoA 和 A poA 的 HDL ( A / A - HDL ) 。 1 . 2 运动对 HDL 及其亚微粒的影响 大量的研究均证实了运动可提高血浆 HDL - c 的 水平。急性运动可使血浆 HDL - c 的水平升高 4 % [ 6] 43% 。一个 M eta 分析显示 , 长期规律的有氧运动可 使 HDL - c 的水平升高 4 . 6 %
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- HDL。每个前
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- HDL
含 3 分子 ApoA 和丰富的卵磷脂, 能与卵磷脂胆固醇 酰基转移酶结合。前 3 - HDL 为凹镜状的颗粒 , 血浆 中浓度极低, 颗粒中含有 A poA 、 A poD 丰富的 F c 和 卵磷脂, 其主要的功能为胆固醇酯化。 - H DL 组成 复杂, HDL3 为小球形, HDL2 为球形。 ApoA 和 ApoA 是 - HDL中主要的载脂蛋白, 同时表面还有 ApoA 、 ApoC、 ApoD、 ApoE、 ApoJ 及一 些 血浆 因 子。 HDL 主要参与细胞胆固醇的酯化、 转运及清除。 运动对 HDL 亚微粒的影响远比对总 HDL 的作用 更为重要。在总 H DL 发 生改变之前 , H DL 亚 微粒常 早已经发生改变。因而探讨运动对 HDL 亚微粒的影 98 -
1 [ 14]
等
人的研究显示规律运动可明显升高血浆前
- HDL
2 运动与胆固醇逆向转运
胆固醇的 逆向转 运由胆 固醇 的流 出、 HDL 的 成 熟、 胆固醇的清除三个相互关联的阶段组成。运动可 作用于参与胆固醇逆向转运的不同物质 , 从而对逆向 转运的不同阶段产生影响。 2 . 1 运动与胆固醇的流出 胆固醇的流出是指外周组织中胆固醇向 HDL 转 移的过程。细胞胆固醇的流出可通过扩散、 非特异位 [ 15] 点结合、 特异位点结合三种方式 。 扩散途径是以细胞膜与球形 HDL 之间胆固醇的 浓度差为动力, 胆固醇从细胞膜上脱离与球形 H DL 结 合。非特异位点结合途径是 ApoA 与细胞膜上双层 磷脂短暂作用, 破坏细胞膜上胆固醇与磷脂的结合 , 使 胆固醇更容易从细胞膜上解离, 同时 HDL 与细胞膜的 直接接触缩短了胆固醇到达 HDL 的距离。特异位点 结合途径是 ApoA 与细胞膜上特殊脂表面或特异性 蛋白受体作用, 使细胞膜上胆固醇和磷脂同时溶解移 出的过 程。在 受体介 导的 胆固醇 主动 外流 过程 中, HDL 与细胞上的高密度脂蛋白结合蛋白结合 , 激活蛋 白 C 激酶介导的信 号系统, 从而诱导胆固醇的 外流, 胆固醇从内质网转移到细胞表面。 细胞胆固醇的流出受多种因子的调控 , 其中研究 最多的 是 细 胞膜 上 的 ATP 结 合 盒 转 运子 A 1 ( ATP bin ding cassette transporter 1 , ABCA1 )。 ABCA 1 是一种 整合膜蛋白 , 是 ABCA 转运蛋白大家族中的一个成员。 ABCA1 几乎存在于机体所有的组织 , 是一种重要的胆 固醇流出调节蛋白。 ABCA1 以 ATP 为能量, 促进细胞 内游离胆固醇和磷脂跨膜转运至贫脂或无脂的 ApoA 上, 组装成新生圆盘形的前 1 - HDL, 使 H DL - c 的 浓度增加。近年来的研究表明 ABCA1 在细胞胆固醇 的流出中起关键作用
[ 11] [ 9]
- HDL 的水解, 延长 HDL 的半衰
期 , 这可能 是运动 提高 血浆 HDL - c 水平 的原因 之 。 HDL 各亚 类在 RCT 中的 作用不 同, 前
1
- HDL
(前
- HDL、 前
2
- HDL、 前
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- H DL ) 介导细胞胆
固醇的流出 , - HDL ( HDL3、 HDL2 ) 则与细胞胆固醇 的酯化、 转运及清除有关。前 1 - HDL 为直径为 56n m 的小颗粒 , 仅含一分子 ApoA 和少量极性脂质, 主 要 存 在 外 周 淋 巴 液 中 , 是 游 离 胆 固 醇 ( free cho lestero,l F c)移出最初的接受体。前 2 - H DL 为扁 平圆盘状颗粒, 前 1 - HDL 从外周细胞摄取并积累胆 固醇后体积增大形成前
Th e Effect of Physical Exercise on R everse Cholesterol Tran sport WANG Yu, et al
( SportsM edical Depart m en, t Chengdu Sport Un iv ersity, Chengdu 610041) Abstract : P artic ip ation in regu lar physical exerc ise assoc ia ted w ith coronary artery d isease ( CAD ) risk reduction and CAD m ortality. The i m pact of physical exercise on h ig h- density lipoprotein ( HDL ) m etabo lism is recognized as a m a jo r m echanism of CAD risk reduction. HDL com prom ises a co llection o f d ifferent mo lecular lipopro te in species conta in ing triglycerides , cho lestero,l apo lipopro te in s , and phospho lip id s that vary in com positio n and function . P lasm a HDL p lays a p iv otal ro le in reverse cholestero l transpo rt ( RCT ) process. Physical exerc ise promo te RCT by increasing cho lestero l e ff lux, HDL part icle m atu ratio n and cho lestero l c learance. K ey w ord s : physical exercise ; H DL; reverse cholestero l transport
第一作者简介 : 王玉 ( 1968 究。 收稿日期 : 2005 01 07
cho lestero l transpor, t RCT )是指胆固醇从外周逆向转运 回肝脏的过程。 在人机体中 80 % 的胆固醇在肝外组织中合成, 极 少一部分来源于血浆中的 LDL - c 。体内肝外组织缺 乏使类固醇激素降解为可排泄的胆酸形式的酶, 为防 止肝外组织胆固醇的聚集, 肝外组织合成的胆固醇由 HDL 携带经血流至肝脏 , 合成胆汁酸。
第 31 卷 2005 年第 2 期
成 都 体 育 学 院 学 报 Journal o f Chengdu Sport University
Vo.l 31 No. 2 . 2005
运动与胆固醇逆向转运的研究
王
( 1. 成都体育学院运动医学系, 四川 成都
玉 ,何
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610041 ; 2 . 四川大学基础与法医学院, 四川 成都
[ 8] [ 7]
响更为有意义 。许多研究显示 , 运动在明显升高血 浆 HDL2 - c水平的同时, 降低 HDL3 - c 的水平, 因而 总 HDL - c 的水平保持不变。由于 HDL2 - c 与冠心 病等的危险率的负相关关系最为密切 , 故运动训练可 在不改变总 HDL - c 水平的情况下, 降低冠心病等的 危险率。利用核磁共振波谱技术进行的研究发现, 运 [ 13] 动可增加 H DL 颗粒的直径 。这从另一个角度证明 了运动可增加 H DL2 - c 的水平。运 动不仅能使 HDL 发生改变 , 对前 水平。 - H DL 也有作用。 Jafari
CLC nu m ber : G 804 2 D ocu m ent code :A Artic le ID: 1001 9154( 2005) 02 0097 04
自 20世纪 80 年代初开始, 慢性非传染性疾病特 别是心血管疾病在我国居民死因中上升为第一位, 严 重威胁人类的健康。从根本上解决心血管疾病, 必须 加强预防。 流行病学的调查发现 , 高密度脂蛋白胆固醇 ( high density lipopro teins - cho lestero, l H DL - c) 是心血管疾 病的独立危险因素。血浆 HDL - c 每升高 1m g /d,l 男 [ 1] 性发生心血管疾病的危险减低 3 % , 女性减低 5 % 。 大量的研究显示 , 规律的运动不仅可预防心血管 [ 2, 3] 疾病的发生, 还可降低 心血管疾病的死亡率 。规 律运动对心血管疾病的作用与运动改善脂代谢有关, [ 4] 特别是运动可增加血浆 HDL- c 的浓度 。 HDL 对心血管的保护作用可涉及多种机制 , 近年 来的研究显示其最主要的机制与胆固醇 ( cho lestero l, Ch) 的 逆 向转 运有 关。胆固 醇 的 逆向 转 运 ( reverse
。 ABCA 1 的表达主要受控于
第 2期
王
玉 , 等: 运动与胆固醇逆向转运的研究
2005 年
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。近年的研究 发现,
运动对血浆 HDL 的影响具有异质性 , 即运动对不同个 体血浆 HDL 的作用不一致 。运动对血浆 HDL 作用 的影响与血浆甘油三酯水平及血浆 HDL - c 的基础水 平有关。甘油三酯水平越高 , 运动后血浆 HDL - c 的 水平升高越明显 。基础 HDL - c 水平越低, 运动后 [ 10] 血浆 H DL - c 的水平升高就越明显 。运动可降低 HDL 的清除, 阻断 一
1 运动对 HDL 及其亚微粒的影响
1 . 1 HDL 及其亚微粒的组成 HDL 是所有血浆脂蛋白中体积最小 , 密度最高的 脂蛋白 ( lipopro te in , L p), 由肝脏和 小肠黏 膜细胞 合 成 , 肝脏是合成 H DL 的主要场所。 HDL 因含 脂质和 蛋白质成分不同而呈现出分子大小、 密度的不均一性。 HDL 密 度范 围 1 . 063g /m - 1 . 21g /m, 颗 粒 l7nm -