糖化载脂蛋白A-IV（glycated apolipoprotein A-IV, g-apoA-IV）在2型糖尿病患者中促进冠状动脉粥样硬化的机制研究

作者及机构
本研究由Yang Dai（第一作者）、Ying Shen、Qing Run Li等来自上海交通大学医学院附属瑞金医院心内科、中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所的团队完成，发表于*Journal of the American College of Cardiology*（JACC）2017年10月刊（Vol. 70, No. 16）。通讯作者为Lin Lu、Rui Yan Zhang和Wei Feng Shen。

学术背景

研究领域：本研究属于心血管疾病与代谢紊乱的交叉领域，聚焦于2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus, T2DM）患者冠状动脉疾病（coronary artery disease, CAD）的分子机制。
研究动机：既往研究表明，高密度脂蛋白（HDL）中的载脂蛋白（如apoA-I）糖化会损害其抗炎功能，并与CAD相关。apoA-IV是HDL中的次要成分，但其在血浆中以游离形式存在的浓度较高，且具有调节脂质代谢和抗动脉粥样硬化的潜力。然而，apoA-IV在糖尿病中的糖化修饰及其对CAD的影响尚未明确。
研究目标：
1. 验证apoA-IV在T2DM患者中是否发生糖化；
2. 探究apoA-IV糖化水平与CAD严重程度的关系；
3. 阐明糖化apoA-IV（g-apoA-IV）促动脉粥样硬化的生物学效应及分子机制。

研究流程

1. 临床样本分析

研究对象：
- 对照组：176名健康受试者；
- T2DM无CAD组（Group I）：204名患者；
- T2DM合并CAD组（Group II）：515名患者（根据冠状动脉狭窄程度≥70%定义）。
方法：
- 通过超速离心法分离HDL，免疫沉淀apoA-IV，利用Western blot和液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）定量糖化水平（以羧甲基赖氨酸CML修饰为标志）。
- 冠状动脉造影评估CAD严重程度（包括病变血管数量、Syntax评分等）。
关键实验：LC-MS鉴定apoA-IV的CML修饰位点（随机选取37名对照组、63名Group I、138名Group II患者样本）。

2. 体外细胞实验

模型：人主动脉内皮细胞（HAECs）和THP-1单核细胞。
处理：分别用生理盐水、天然apoA-IV、g-apoA-IV（经乙二醛培养制备）刺激细胞。
检测指标：
- 炎症因子（TNF-α、IL-1β）和黏附分子（ICAM-1、VCAM-1）的mRNA及蛋白表达；
- 通过siRNA敲低核受体NR4A3，验证其在g-apoA-IV诱导炎症中的作用。

3. 动物实验

模型：ApoE⁻/⁻小鼠（动脉粥样硬化模型）和NR4A3⁻/⁻/ApoE⁻/⁻双敲除小鼠。
处理：腹腔注射生理盐水、apoA-IV或g-apoA-IV（10 μg/次，隔日一次，持续24周）。
评估：
- 主动脉和主动脉根部油红O染色定量斑块面积；
- 免疫组化检测斑块中NR4A3和炎症标志物的表达。

4. 突变体功能验证

设计：构建apoA-IV突变体（K65A/K123A/K189A/K361A，消除高频糖化位点），比较其与野生型g-apoA-IV的促炎和促动脉粥样硬化效应。

主要结果

1. 临床关联性：

   • T2DM合并CAD患者的apoA-IV糖化水平显著高于无CAD患者（相对强度：13.37±3.78 vs. 9.85±1.33，p<0.001）；
     
   • LC-MS鉴定出19个CML修饰位点，其中K189、K123、K65和K361频率最高（Group II中K189修饰频率达23%）。
     
   • 多变量回归分析显示，apoA-IV糖化是CAD的独立预测因子（OR=7.049，95%CI：4.615–10.768）。
     

2. 体外机制：

   • g-apoA-IV显著上调HAECs中NR4A3的表达（35倍），并激活炎症通路；
     
   • NR4A3敲除或RAGE（晚期糖基化终末产物受体）缺失可抑制g-apoA-IV的促炎效应。
     

3. 动物模型：

   • g-apoA-IV注射使ApoE⁻/⁻小鼠斑块面积增加2倍，而突变体g-apoA-IV的效应显著减弱；
     
   • NR4A3⁻/⁻小鼠中g-apoA-IV的促动脉粥样硬化作用被完全抑制。
     

结论与意义

1. 科学价值：首次揭示apoA-IV糖化是T2DM患者CAD的新型生物标志物，并通过NR4A3依赖的机制促进动脉粥样硬化。
   
2. 应用潜力：靶向apoA-IV糖化位点或NR4A3通路可能成为糖尿病心血管并发症的治疗策略。
   

研究亮点

1. 创新性发现：
   
   • 鉴定出apoA-IV的19个糖尿病相关糖化位点，并明确其与CAD严重程度的剂量依赖性关系；
     
   • 提出“g-apoA-IV→RAGE→NR4A3→炎症”的全新致病轴。
     
2. 方法学优势：
   
   • 结合临床队列、LC-MS修饰组学、基因编辑动物模型，形成多层次证据链；
     
   • 突变体设计验证了关键糖化位点的功能重要性。
     

局限性：临床部分为横断面研究，需前瞻性队列验证预测价值；动物模型中使用的g-apoA-IV为外源性，需进一步研究内源性修饰的影响。

（全文约2000字）