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编号:10278648
胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白与红细胞膜离子酶活性关系研究*
http://www.100md.com 《高血压杂志》 1999年第2期
     作者:符云峰 王素敏 卢振敏 李红

    单位:河北省医学科学院实验医学研究所生化研究室,石家庄 050021

    关键词:高血压;胆固醇;甘油三酯;高密度脂蛋白;腺苷三磷酸酶;膜内面钙结合力;红细胞

    高血压杂志990215

    目的 探讨高血压时血浆胆固醇(Cho)、甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白(HDL-C)水平与细胞膜离子运输酶活性之间的关系。方法 32名正常人(NT),55例原发性高血压(HT)患者,检测血浆Cho、TG、HDL-C水平,红细胞膜Na+-K+- ATP酶和 Ca2+-ATP酶活性,膜C/P克分子比率及膜内面Ca2+结合力。结果 (1)HT组平均动脉血压(MAP)与NT组相比有显著性差别;(2)HT组血浆HDL-C水平、红细胞膜Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性,以及膜内面Ca2+结合力均较NT组明显减低;(3) HT组血浆Cho,TG水平、红细胞膜Cho含量和C/P克分子比率,与NT组比较皆明显增高。结论 红细胞膜Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性减低,以及膜内面Ca2+结合力减低,是高血压时细胞膜离子运输失常的主要标志,血浆TG水平升高和膜磷脂水平减低可能是高血压时细胞膜理化特性及离子运输失常的主要决定因素。
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    中图分类号:R544.1;Q592.1;Q55 文献标识码:A

    文章编号:1006-2866(1999)02-0135-03

    Plasma Cholesterol,Triglycerides,High Density Lipoprotein,and

    Erythrocyte Membrane Ion Transport Enzymes

    FU Yunfeng,WANG Sumin,LU Zhenmin,LI Hong

    (Department of Biochemistry,Institute of Experimental Medicine ,Hebei Academy of Medical Sciences,Shijiazhuang 050021)
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    ABSTRACT Aim To investigate the relationship between plasma cholesterol(Cho),triglycerides(TG)、high density lipoprotein(HDL)and ion transport enzymes activities of red cell membranes in patients with essential hypertension.Methods Plasma Ch、TG,HDL-C,activities of Na+-K+-ATPase and Ca2+-ATPase,Ca2+-binding capacity of membrane innersurface and membrane Cho,phospholipids(PL) were measured in 32 normotensive (NT) subjects,55 patients with essential hypertension.Results (1)Mean artery pressure(MAP),plasma Ch、TG and membrane Cho levels,and membrane cholesterol/phospholipids(C/P)molar ratio are significantly increased when compared with those in NT group;(2)The plasma HDL-C level and activities of Na+-K+-ATPase and Ca2+-ATPase,and the inner surface Ca2+-binding capacity in HT group are significantly decreased than those in NT group,respectively.Conclusion The depressed activities of Na+-K+-ATPase and Ca2+-ATPase,the decreased innersurface Ca2+-binding capacity of cell membranes are the major ions transport abnormalities in essential hypertension.The plasma TG and membrane C/P molar ratio-dependent changes in membrane microviscosity seems to be responsible for the modulation of particular ion transport pathways.
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    Key Words essential hypertension;cholesterol;triglycerides;high density lipoprotein;adenosine triphosphatase;Ca2+-binding capacity;red blood cell

    原发性高血压常并有膜离子运输失常。离子运输失常多与脂质代谢失常同时存在。高血压患者红细胞膜Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性常常减低[1,2]。已证明饮食修饰膜脂质组成常常影响Na+主动和被动运输系统活性[3],膜胆固醇、磷脂及多不饱和脂肪酸含量和分布是膜离子运输系统活性的主要决定因素[4~6]。膜胆固醇/磷脂(C/P)克分子比率是膜流动性的主要决定者。C/P克分子比率和膜微粘度与血浆胆固醇水平呈正相关[7]。本文对原发性高血压患者血浆Cho、TG及HDL-C水平和红细胞膜Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性,以及膜C/P克分子比率和膜内面Ca2+结合力进行了观察,并对它们之间的相互关系进行了分析,报告如下
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    MATERIALS AND METHODS

    1 研究对象

    1.1 正常人(NT)组:32名,男21名,女11名,年龄46.2±10.9岁,血压、血脂正常。

    1.2 高血压病人(HT)组:55例,男27例,女28例,年龄58.6±8.1岁。高血压患者系由高血压门诊选择的Ⅰ,Ⅱ期HT,按WHO诊断标准,排除继发性HT,肥胖病,无心、肝、肾、脑合并症,无糖尿病,甲状腺肿和血液病。未用或停用降压药和降脂药2周以上。

    2 研究方法:取空腹肘静脉血,肝素抗凝,离心分出血浆及红细胞。

    2.1 红细胞膜制备方法:血样本离心后取得的血细胞,用等张液(NaCl 135 mmol,KCl 5 mmol,Tris-HCl 18 mmol,pH 7.4)洗涤。之后,红细胞用低张液(10 mmol Tris-HCl/0.1 mmol EDTA,pH 7.4)裂解,离心,分出上清液用于测定[Ca2+]i ,沉淀用低张液混悬,-30℃保存,24 h之内检测。
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    2.2 Ca2+-ATP酶活性测定:反应液含(mmol/L)KCl 120,Tris-HCl(pH 7.4) 30,MgCl2 4,EDTA 1,ATP 2,CaCl2 2。加入膜制备物,37℃保温1 h。用8.6%三氯醋酸(TCA)终止反应,加钼酸铵/FeSO4显色,于700nm测取吸光度。计算反应液中有无CaCl2测定结果之差,即为Ca2+-ATP酶活性。

    2.3 Na+-K+-ATP酶活性测定:反应液含(mmol/L)NaCl 100,KCl 10,MgCl2 5,咪唑-HCl(pH 7.4) 30,EDTA 0.1,ATP 5,哇巴因 0.1。保温和呈色反应与Ca2+-ATP酶相同。计算反应液中有无KCl和哇巴因测定值之差,即为Na+-K+-ATP酶活性。
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    2.4 膜内面Ca2+结合力测定:采用原子吸收分光光度法。

    2.5 膜蛋白质含量测定:采用Lowry[11]氏法。

    2.6 血脂和膜脂质成分测定:用化学法测定。

    3 统计分析:各项指标检测结果以±s表示,以非配对t检验和多元回归分析判断各变数间相关性和差别有无显著性。

    RESULTS

    1 两组对象的临床值测定结果见Tab 1。

    表1 两组体重指数、平均动脉压、胆固醇、甘油三酯及高密度脂蛋白的测定结果
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    Tab 1 Clinical data of study subjects

    Normotensives

    (n=32)

    Hypertensives

    (n=55)

    BMI(kg/m2)

    24.3±1.9

    25.5±3.4

    MAP(mmHg)

    94.5±7.0

    123.7±11.5**
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    Plasma Cho(mmol/L)

    4.3±0.5

    5.3±0.8**

    Plasma TG(mmol/L)

    0.5±0.2

    0.8±0.2**

    HDL-C(mmol/L)

    1.3±0.2

    1.1±0.5*

    *:P<0.05;** P<0.01 vs normotensive group
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    Tab 1结果表明,高血压病人血浆Cho和TG水平明显高于正常人,血浆HDL-C水平明显低于正常人。

    2 Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性检测结果见Tab 2。

    表2 两组膜ATP酶活性的比较

    Tab 2 The activities of membrane ATPase

    Normotensive

    (n=32)

    Hypertensive

    (n=55)

    Na+-K+-ATPase(μmol Pi.mg prot-1.h-1)
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    0.62±0.19

    0.44±0.11**

    Ca2+-ATPase(μmol Pi.mg prot-1.h-1)

    0.49±0.15

    0.28±0.08**

    **:P<0.01 vs NT group

    从Tab 2结果可以看出,HT组膜离子运输酶活性皆明显低于NT组。

    3 膜C/P克分子比率和膜内面Ca2+结合力检测结果见Tab 3。
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    表3 两组膜胆固醇/磷脂克分子比率和膜内面钙结合力的比较

    Tab 3 Membrane C/P molar ratio and Ca2+-binding capacity

    Normotensive

    (n=32)

    Hypertensive

    (n=55)

    C/P molar ratio

    2.4±0.7

    2.9±0.9*

    Membrane Cho(mmol.mg prot-1)
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    28.9±3.6

    34.8±5.7*

    Ca2+-binding capacity (μmol.mg prot-1)

    76.2±21.9

    61.1±13.1*

    *:P<0.05 vs NT group

    Tab 3结果显示高血压患者红细胞膜Cho含量和C/P克分子比率皆明显高于正常人,膜内面Ca2+结合力明显低于正常人。

    4 相关分析显示
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    HT组血浆TG水平与膜内面Ca2+结合力(r=-0.320,P=0.019)呈反相关。

    血浆HDL-C水平与膜内面Ca2+结合力(r=0.204,P=0.033)呈正相关。

    膜C/P 克分子比率与Na+-K+ATP酶活性(r=-0.313,P=0.041)、Ca2+-ATP酶活性(r=-0.325,P=0.038)呈反相关。

    红细胞膜Ca2+-ATP酶活性与Na+-K+-ATP酶活性(r=0.316,P=0.021)呈正相关。

    DISCUSSION

    人体细胞膜离子运输变化常常与脂质代谢失常伴发。高血压患者红细胞膜Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性常常减低[1,2]。已证明膜脂质组成常常影响Na+主动和被动运输系统活性[3],膜胆固醇、磷脂及多不饱和脂肪酸含量和分布是膜离子运输系统活性的主要决定因素[4~6]。膜胆固醇/磷脂(C/P)克分子比率是膜流动性的主要决定者。C/P克分子比率和膜微粘度与血浆胆固醇水平呈正相关[7]。另有报道[8~10]指出,血浆甘油三酯(TG)对红细胞膜流动性及Na+、K+ 、Ca2+等离子运输系统活性的影响比血浆胆固醇更加明显。本文观察了原发性高血压患者血浆Cho 、TG和HDL-C水平以及红细胞膜Cho 含量、C/P 克分子比率变化与Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性、膜内面Ca2+结合力变化之间的关系。结果表明原发性高血压患者红细胞膜C/P克分子比率与Na+-K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性呈反相关;血浆TG水平与膜内面Ca2+结合力呈反相关,血浆HDL-C水平与膜内面Ca2+结合力呈正相关。提示细胞膜Na+、K+、Ca2+运输酶活性及膜内面Ca2+结合力与血浆脂质及膜脂质特别是与甘油三酯和磷脂密切相关。在人体已证明膜脂微粘度和膜Na+、K+、 Ca2+离子运输酶活性之间的关系[7,12],膜C/P克分子比率与膜脂微粘度呈正相关,与血浆甘油三酯呈正相关[13,14]。我们的观察结果与Zicha等[9,10]在遗传性高TG血症大鼠和遗传性高血压大鼠观察到的结果相一致。这些结果支持甘油三酯依赖性膜离子运输变化可能是由于膜脂流动性发生改变所致的见解;提示甘油三酯依赖性的细胞Ca2+离子代谢与膜脂微粘度密切相关[7]
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    虽然我们未观察到细胞膜一价和二价离子运输酶活性及膜内面Ca2+结合力与血浆胆固醇水平存在任何明显的相关性。但血浆胆固醇可以通过影响膜胆固醇含量和膜C/P克分子比率而使膜脂微粘度发生改变[7,10]

    由此可见,血浆脂质和/或细胞膜脂质组成的变化,通过改变膜脂微粘度而调节膜的各种离子运输系统活性。高血压时细胞Na+、K+、Ca2+离子平衡失常的基本机制是膜脂质组成失常的结果。

    目前问题是需要进一步研究的是如何合适地调节脂质成分以纠正膜的结构和研究膜的不同层面对膜离子运输及膜钙结合力的影响。

    *:河北省自然科学基金资助项目(No:392120)

    REFERENCE
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    收稿日期:1998-10-21, 百拇医药