老年冠心病患者氧化修饰低密度脂蛋白与微量元素代谢变化的关系¹

中国老年学杂志 1999年第2期第19卷 论著

作者：田庆印　平雨华²　潘其兴　邹明瑾

单位：山东医科大学附属医院心内科，济南　250012

关键词：冠心病；微量元素；氧化低密度脂蛋白

　　摘　要　目的　探讨老年冠心病患者机体微量元素代谢与低密度脂蛋白氧化之间的关系。方法　测定60例老年冠心病患者及36例正常人血浆氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)水平，同时测定血清锌、硒、铜等13种元素及血清铜蓝蛋白(CP)、铁蛋白(SF)、脂质、脂蛋白等。各检测指标与OX-LDL行直线相关分析及多因素逐步回归分析。结果　冠心病组血浆OX-LDL、血清TG、LDL-C、铜、CP、SF、铜/锌水平均显著高于正常对照组，血清硒、锌、HDL-C、铬水平均显著低于正常对照组。TG、铜、CP、铜/锌与OX-LDL呈显著正相关，而HDL-C、硒、锌与OX-LDL呈显著负相关。多因素逐步回归分析表明硒、锌、铜、铁等微量元素可影响低密度脂蛋白的氧化。结论　铁、铜可能促进体内OX-LDL的形成，而硒、锌对低密度脂蛋白的氧化可能起保护作用。

Relationship between oxidized low density lipoprotein and trace elements

　　metabolism in patients with coronary heart disease

Tian Qingyin,Ping Yuhua,Pan Qixing et al

　　Department of Cardiology,Affilated Hospital of Shangdong Medical University,Jinan 250012

　　Objective　The relationship between the level of plasma oxidized low density lipoprotein(OX-LDL) and the levels of serum Trace elements in patients with coronary heart disease(CHD) were studied.Methods　The concentration of plasma OX-LDL was determined in 60 patients with CHD and in 36 normal controls by enzyme linked immunoscorbent assay(ELISA).The levels of 13 elements,serum ferritin(SF) and ceruloplasmin(CP),total cholesterol(TC),triglyceride(TG)were also measured in this study.Results　The levels of plasma OX-LDL,Serum Cu,SF,Cu/Zn,TG,LDL-C were markedly higher,while the levels of serum Se,Zn,Mn,Cr and HDL-C were significantly lower in patients with CHD than those of the controls.No significant difference was found in the values of serum A1,Cd,Pb,Ti,Co,Li,Fe and TC between two groups.Linear regression analysis indicated that the levels of serum Cu,CP,SF and TG were positively correlated with the level of plasma OX-LDL,while the levels of serum Se,Zn,HDL-C were negatively correlated with that of plasma OX-LDL.No correlationship was found between levels of serum Fe,A1,Cd,Mn,Po,Ni,Ti,Co,Li,Cr and the value of plasma OX-LDL of the two groups.Multipe steped regression showed that such trace elements as Zn,Se,Cu,Fe(iron store) and serum TG,HDL-C played an important role in the oxidation of LDL.Conclusions　Our results suggest that iron and copper,two majour oxidants in vivo,can be involved in atherosclerosis through the indection of the formation of OX-LDL,while selenium and zinc may protect against the oxidation of LDL in patients with CHD.

　　Key words　Oxidized low density lipoprotein　Coronary heart disease　Trace elements.

(Original paper see page 76)

　　研究表明，氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)具有致动脉粥样硬化作用^〔1〕。体外实验发现^〔2～4〕，铁(Fe)和铜(Cu)可促进低密度脂蛋白发生氧化修饰，而锌(Zn)和硒(Se)则可抑制OX-LDL的形成，表明微量元素在OX-LDL形成过程中具有重要作用。本研究旨在探讨冠心病患者血浆OX-LDL水平与微量元素代谢变化的关系。

　　1　对象与方法

　　1.1　研究对象　冠心病组60例，男34例，女26例，年龄60～80岁(平均68.5±5.7)岁，均符合1979年WHO及全国冠心病诊断标准，并除外高血压病、糖尿病及其他肝肾疾病。正常对照组36例，男20例，女16例，年龄60～74岁(平均66.5±6.2岁)，为健康查体随机抽样的无心脑血管疾病、体检、心电图及实验室检查正常者。两组受试者实验前2 w未服用抗氧化剂及微量元素制剂。

　　1.2　实验方法　所有受试者禁食12h以上，于晨间7～9时取肘静脉血，其中1～2ml立即加入备有抗氧化剂及抗凝剂的试管中，摇匀，分离血浆，4℃冰箱保存2w内或-30℃冰箱保存2个月内测定血浆OX-LDL水平；同时取血3～4ml，分离血清，当日或次日测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)及微量元素。

　　1.2.1　OX-LDL的测定　采用双抗体夹心法。

　　1.2.2　微量元素测定　采用美国Beckman公司生产的Spectraspan-V型三电极等离子体原子发射直读光谱仪(DCP-AES分析仪)测定血清Zn、Se、Fe、Cu、铝(Al)、铅(Pb)、钴(Co)、锂(Li)、铬(Cr)、锰(Mn)、镉(Cd)、钛(Ti)、镍(Ni)13种微量元素，结果由计算机处理并打印。试剂标准品由中国预防医学科学院提供。

　　1.2.3　铁蛋白(SF)的测定　采用放射免疫法。

　　1.2.4　铜兰蛋白(CP)测定　采用氧化酶偶联法。

　　1.2.5　血脂、脂蛋白的测定　TC、TG的测定采用酶法，HDL-C采用PEG-6000法测定，低密度脂蛋白(LDL-C)由公式LDL-C＝TC-(HDL-C+0.2TG)计算得出。

　　1.3　数据处理　采用t检验，直线相关分析和逐步回归分析。

　　2　结　果

　　2.1　冠心病组血清13种元素的变化　见表1。

表1　两组血清13种元素及SF、CP水平测定值(±s)

　　注：与对照组相比1)P＜0.05，2)P＜0.01，3)P＜0.001，下表同　　冠心病组血清Zn、Se、Mn、Cr均显著低于正常对照组(P＜0.05或0.001)，而血清Cu、SF、CP及Cu/Zn均显著高于正常对照组(P＜0.05或0.001)，两组间比较血清Al、Cd、Fe、Pb、Ni、Ti、Co、Li水平无显著性差异(P＞0.05)。

　　 2.2　冠心病组血浆OX-LDL、血清脂质、脂蛋白水平变化　见表2。

表2　两组血氧化低密度脂蛋白、血脂、脂蛋白水平测定值(±s)

　　冠心病组血浆OX-LDL、血清LDL-C、TG水平均显著高于正常对照组(P＜0.01或0.001)，血清HDL-C水平显著低于正常对照组(P＜0.001)，两组间比较血清TC水平无显著性差异(P＞0.05)。2.3　血清13种元素与血脂、脂蛋白及OX-LDL的相关关系　见表3。

表3　血清微量元素与血脂、脂蛋白及OX-LDL的相互关系

　　血清Zn、Se与TG、LDL-C、OX-LDL呈显著负相关，与HDL-C呈显著正相关，血清Cu、Cu/Zn、SF、CP与TG、LDL-C、OX-LDL呈显著正相关，与HDL-C呈显著负相关，其他微量元素与血脂、脂蛋白及OX-LDL无相关关系(它们间的相关系数r在0.03～0.20之间，P＞0.05)。2.4　血清13种元素、SF、CP及血脂、脂蛋白对血浆OX-LDL水平的影响　见表4，表5。

表4　冠心病组与对照组逐步回归分析中每一步主要结果

表5　冠心病组与对照组各变量逐步回归分析的最后结果

　　注：B：各变量的偏回归系数；B′：标准偏回归系数；SE OF B：偏回归系数的标准误；F：方差贡献值；Y为OX-LDL值　　以OX-LDL为应变量Y，以13种元素、Cu/Zn、SF、CP、TC、TG、HDL-C、LDL-C为自变量X建立逐步回归方程。经过8步前进法选择，HDL-C、Cu/Zn、Se、SF、TG、Cu、CP、Zn依次被选入方程，其中HDL-C对方程的贡献率最大，其次是Cu/Zn。TC、LDL-C及其他微量元素则被剔除。

　　3　讨　论

　　3.1　OX-LDL在冠心病中的作用　OX-LDL是LDL在体内经多种自由基离子或其他致氧化因素氧化修饰后形成的，是LDL致动脉粥样硬化的关键因素。本研究表明，冠心病组血浆OX-LDL水平显著高于正常对照组，表明OX-LDL参与冠心病的发生发展过程。

　　3.2　铁和铜对冠心病患者血浆OX-LDL水平的影响　铁作为氧化剂在自由基反应中起催化作用。铁通过催化Fenton反应生成羟自由基(^．OH)，导致LDL发生氧化修饰，而铁离子螯合剂去铁胺则可抑制这一过程。激活的中性粒细胞可加速巨噬细胞对OX-LDL的吞噬作用，促进泡沫细胞的形成，在有铁蛋白存在时则可使这一过程加速70%。本研究发现，冠心病患者SF显著高于正常对照组，且与血浆OX-LDL水平呈显著正相关，表明铁贮存水平增加参与冠心病的发生发展过程，其机制可能在于铁促进冠心病患者LDL氧化修饰过程有关，与Araujo^〔5〕等的报道一致。本研究虽然观察到冠心病组SF显著升高，但发现血清铁却与对照组无显著性差异，可能与血清铁水平易受饮食影响，且并不能代表体内铁贮存水平有关。

　　铜与铁在化学性质上非常相似。本研究发现，冠心病患者血清铜与血浆OX-LDL水平呈显著正相关，铜对OX-LDL的影响强于TG和LDL-C，提示冠心病患者血浆OX-LDL水平升高与机体铜相对过剩有关。CP是血浆蛋白与铜的结合形式。过去认为，CP是一种具有抗氧化作用的铁氧化酶，可使Fe²⁺氧化成Fe³⁺以利于Fe³⁺与转铁蛋白结合而运输。但最近的研究表明^〔6，7〕，CP在酸性环境中可使Cu²⁺脱落而丧失其抗氧化特性，CP与LDL共同孵育也可使LDL中TBARS呈剂量依赖性地增加，表明CP在某些情况下可以促进OX-LDL的形成。本文结果发现，冠心病患者血清CP活性显著升高，且与OX-LDL呈显著正相关，表明作为铜的载体，CP与OX-LDL共同参与冠心病的发病过程，与国外文献报道一致^〔8，9〕。

　　3.3　硒和锌与冠心病患者OX-LDL的关系　硒和锌是机体抗氧化防御系统的重要组成部分，是多种抗氧化酶的必需组成部分。因此，硒和锌水平的高低直接影响机体的抗氧化能力。本研究表明冠心病组血清硒和锌水平显著低于正常对照组，且与OX-LDL水平呈显著负相关，多因素分析表明机体硒和锌水平均可影响OX-LDL水平，提示冠心病患者血浆OX-LDL水平升高与机体硒和锌水平降低致抗氧化能力下降有关。

　　本研究发现，高铜或低锌均可影响OX-LDL水平，而Cu/Zn比值失衡对OX-LDL的影响更显著，强于任何单一元素失衡，多因素分析显示Cu/Zn比值失衡对OX-LDL的作用仅次于HDL-C，提示保持微量元素代谢平衡，特别是要注意保持适宜的Cu/Zn比值，可能对调节冠心病患者OX-LDL水平具有重要意义。

　　3.4　其他元素代谢与冠心病患者OX-LDL水平变化的关系　本研究发现，冠心病患者血清锰、铬水平显著降低，表明锰、铬也可能参与冠心病的发生发展过程，但未发现其对OX-LDL水平的影响，可能与这两种元素的致动脉粥样硬化作用与OX-LDL无关。本研究还发现，冠心病组血清铝、铅、钴、锂、镉、钛、镍水平与正常对照组无显著差别，这些元素在冠心病中的作用尚待进一步研究。

　　1　本课题受山东省卫生厅科研基金资助

　　2　成武县医院内科

　　作者简介：田庆印，男，31岁，主治医师，硕士，从事氧化脂蛋白与冠心病关系研究

　　4　参考文献

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〔1998-04-15收稿　1998-08-25修回〕