脂蛋白(a)脂质组学与慢性肾脏病：甘油三酯与甘油二酯富集特征

《Journal of Clinical Lipidology》：Lipoprotein(a) Lipidome and Chronic Kidney Disease: Enrichment in Triacylglycerols and Diacylglycerols

　　

背景：脂蛋白(a) [Lp(a)]水平升高是由遗传因素决定的心血管危险因素。其载脂蛋白(a) [apo(a)]组分的大小多态性（以Kringle IV重复序列数目表示）是导致Lp(a)水平变异的主要因素。尽管慢性肾脏病（CKD）会升高Lp(a)水平，但其对Lp(a)分子特性的影响尚不清楚。方法：研究人员评估并比较了54例非糖尿病、非透析CKD患者与39例对照者的Lp(a)脂质组学特性。CKD定义为估算肾小球滤过率（eGFR）<60 ml/min/1.73 m2。结果：队列平均年龄为63岁，48%为女性，77%为欧洲裔。与对照组相比，CKD患者的Lp(a)结合氧化磷脂 [Lp(a)-OxPL]浓度更高[中位数（四分位距）2.7 (0.5; 7.4) vs 1.2 (0.5; 3.4) U/L，p=0.031]，尤其在中等大小（23?27个Kringle IV重复序列）apo(a)范围内差异显著（p=0.002）。在Lp(a)-OxPL亚类中，1-棕榈酰-2-(5'-氧代-戊酰基)-sn-甘油-3-磷酸胆碱（POVPC）的相对丰度在CKD患者中显著高于对照组（21% vs 16%，p=0.0004）。在437种Lp(a)结合的个体脂质物种中，146种（主要包括甘油二酯，p=0.009；酰基肉碱，p=0.003；甘油三酯，p=0.005）在CKD患者中丰度显著更高。在校正Lp(a)水平差异后，该模式保持不变，表明CKD状态本身影响了Lp(a)的脂质组学特性。结论：在非糖尿病人群中，肾功能损害的特征为Lp(a)-OxPL浓度升高及促炎性Lp(a)脂质组学特性。这些变化的潜在机制及其与心血管风险的关联值得进一步研究。

研究背景与意义

脂蛋白(a) [Lp(a)]水平升高是动脉粥样硬化性心血管疾病（CVD）的独立因果危险因素。Lp(a)水平主要受LPA基因调控，其中载脂蛋白(a) [apo(a)]的Kringle（K）IV重复序列数目是影响其血浆水平的关键遗传因素。较小的apo(a)亚型通常与较高的Lp(a)水平及更高的心血管风险相关。慢性肾脏病（CKD）是能够显著升高Lp(a)水平的非遗传因素之一，既往研究显示晚期CKD患者Lp(a)水平可升高数倍，且这种升高具有apo(a)大小特异性。然而，尽管CKD患者CVD死亡率居高不下，且Lp(a)水平已被证实可预测CKD人群的心血管事件，目前关于CKD是否会影响Lp(a)颗粒本身的分子特性（如其携带的氧化磷脂及整体脂质组成）仍知之甚少。血浆脂质组学研究虽已发现特定脂质与肾病进展及心血管风险相关，但针对CKD背景下Lp(a)特异性脂质组学改变的研究尚属空白。因此，研究人员旨在通过详细的Lp(a)脂质组学分析，阐明非糖尿病CKD患者中Lp(a)颗粒的生化改变及其潜在临床意义。本研究发表于《Journal of Clinical Lipidology》。

关键技术方法

研究人员利用来自“肾脏病血糖与胰岛素研究（SUGAR）”的横断面队列资源，纳入54例非糖尿病、非透析的中重度CKD患者（eGFR <60 ml/min/1.73 m²）及39例匹配的健康对照者（eGFR ≥60 ml/min/1.73 m²）。研究采用免疫沉淀法从血浆中分离Lp(a)颗粒，随后应用液相色谱-串联高分辨质谱技术进行Lp(a)结合氧化磷脂亚类定量及全面脂质组学分析。同时，通过Western blotting测定apo(a)亚型大小，并使用酶联免疫吸附试验测定总Lp(a)及Lp(a)-OxPL浓度。统计分析采用Benjamini-Hochberg法校正多重比较的假发现率，并在部分分析中匹配Lp(a)水平以消除浓度差异的干扰。

研究结果

参与者特征：队列平均年龄63岁，48%为女性，77%为欧洲裔。CKD组平均eGFR为37 ml/min/1.73 m²，对照组为89 ml/min/1.73 m²。CKD组体重指数及血压均高于对照组，且90%服用降压药物。

Lp(a)水平、Lp(a)-OxPL浓度及亚类丰度与CKD状态、apo(a)大小及肾功能的关系：虽然CKD组Lp(a)及等位基因特异性apo(a)水平数值上更高，但未达统计学显著性。然而，CKD组总Lp(a)-OxPL浓度显著升高（p=0.031）。在四种主要氧化磷脂酰胆碱（OxPC）亚类中，POVPC的相对丰度在CKD组显著增加（p=0.0004）。按apo(a)大小分层分析显示，Lp(a)水平及Lp(a)-OxPL浓度的升高主要集中在中等大小（23?27 K重复序列）apo(a)亚型（p值分别为0.023和0.002）。肾功能越差（eGFR越低），Lp(a)-OxPL总浓度呈升高趋势（p=0.052）。但当将OxPL浓度除以Lp(a)水平计算单位颗粒OxPL负荷时，两组间无显著差异，提示CKD中总OxPL暴露增加主要源于循环Lp(a)颗粒数量增多，而非单个颗粒携带OxPL能力改变。

全队列对照组与CKD参与者的Lp(a)脂质组学特性：研究共注释了437种脂质，涵盖20个脂质类别。主成分分析显示CKD组与对照组的Lp(a)脂质谱存在明显分离。146种脂质在CKD组中丰度显著升高，主要涉及甘油三酯（TG）、甘油二酯（DG）和酰基肉碱（CAR）类别（p值分别为0.005、0.009和0.003）。前10种差异最显著的脂质中，7种为TG，2种为DG。此外，CKD组Lp(a)中TG链的不饱和度（双键数）显著高于对照组，且与差异倍数正相关，表明CKD的Lp(a)优先富集短链、多不饱和的促氧化TG物种。

血浆Lp(a)水平匹配的对照组与CKD参与者亚群的Lp(a)脂质组学特性：为进一步区分Lp(a)水平升高与CKD疾病本身的影响，研究人员选取30对Lp(a)水平严格匹配（±1 mg/dL）的参与者进行分析。结果显示，即使在校正Lp(a)浓度后，CKD组Lp(a)中DG、CAR和TG的富集模式依然显著存在，证实了CKD状态独立地重塑了Lp(a)的脂质组成。热图分析进一步显示，这种富集现象在携带较小apo(a)亚型的患者中更为明显。

TG物种特性在确定CKD与对照组Lp(a)差异中的作用：分析证实，在CKD中富集的TG物种平均双键数显著多于未差异的TG物种（5 vs 2，p<0.05），且差异倍数与双键数正相关，与碳链长度负相关，再次验证了CKD的Lp(a)颗粒特异性地富集了更易氧化的多不饱和脂肪酸链TG。

讨论与结论总结

讨论部分指出，CKD相关的Lp(a)水平升高主要源于清除减少，延长了颗粒在血浆中的循环时间，可能促进了脂质组成的改变。研究发现CKD中总Lp(a)-OxPL暴露增加主要归因于Lp(a)颗粒数量增多，而非单个颗粒致动脉粥样硬化能力的改变。然而，Lp(a)脂质组的重塑——特别是TG和DG的富集以及磷脂酰丝氨酸的耗竭——可能是CKD状态下Lp(a)致动脉粥样硬化性增强的新机制。研究引用证据表明，升高的DG和某些溶血磷脂酰胆碱可诱导单核细胞炎症，而多不饱和TG更易氧化，这些改变共同构成了CKD患者“促炎性Lp(a)脂质组学特性”。匹配队列的结果有力证明了这些改变独立于Lp(a)浓度，是肾功能损害的直接效应。研究也承认局限性，如横断面设计无法确定因果关系，样本量较小且排除了糖尿病与极高Lp(a)人群，胆固醇及胆固醇酯未被纳入分析等。

研究结论：在非糖尿病CKD患者中，以eGFR定义的肾功能损害的特征为Lp(a)-OxPL总浓度升高及显著的Lp(a)脂质组学特性差异。值得注意的是，CKD与Lp(a)中TG和DG组分的特异性富集相关，这可能赋予Lp(a)更强的促炎状态。CKD诱导的Lp(a)表型改变的潜在机制及其与心血管风险的关联值得进一步研究。