冠心病患者红细胞膜ATP酶活性及血脂水平的变化
作者：卢桂静 欧阳淑其 裴志芳
单位：卢桂静 欧阳淑其 裴志芳(附属湘雅医院内科 长沙 410011)
关键词：冠状动脉疾病；红细胞；红细胞膜；腺苷三磷酸酶类；钙；血脂
湖南医科大学学报990122 提要 观察21例冠心病患者及正常对照组的空腹血浆甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)，红细胞膜Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶，Mg2+-ATP酶及红细胞内Ca2+浓度([Ca2+])的变化。发现冠心病组TG，TC，LDL-C及红细胞内[Ca2+]高于对照组；而血浆HDL-C，红细胞膜Na+-K+-ATP酶与Ca2+-ATP酶活性低于后者；Mg2+-ATP酶无变化；Na2+-K+-ATP酶，Ca2+-ATP酶分别与血浆TG，TC和LDL-C呈负相关，与血浆HDL-C呈正相关。根据测定结果，对其发病机制进行了讨论。
, http://www.100md.com
中国图书分类号 R541.4
Changes of erythrocyte membrane ATPase activities and
plasma lipids in patients with coronary heart disease
Lu Guijing Ouyang Shuqi Pei Zhifang
(Department of Internal Medicine, Xiangya Hospital, Hunan Medical University, Changsha 410078)
Fasting plasma triglyceride(TG), total cholesterol(TC), low density lipoprotein-cholesterol(LDL-C), high density lipoprotein-cholesterol(HDL-C), activities of erythrocyte membrane Na+-K+-ATPase, Ca2+-ATPase, Mg2+-ATPase, and intraerythrocytic calcium concentration were examined in 21 patients with coronary heart disease(CHD) and 21 normal controls. It was found that the plasma contents of TG, TC, LDL-C and intraerythrocytic [Ca2+] in patients with CHD were much higher while plasma contents of HDL-C, activities of erythrocyte membrane Na+-K+-and Ca2+-ATPase were much lower than those of normal controls. Mg2+-ATPase activity showed no significant difference between these two groups. The activities of erythrocyte membrane Na+-K+- and Ca2+-ATPase were negatively correlated with plasma TG, TC, LDL-C levels, respectively, and positively correlated with plasma HDL-C. The possible pathogenic mechanism is discussed on the basis of our results.
, 百拇医药
Key words coronary heart disease; erythrocyte; erythrocyte membrane; ATPase; calcium; lipids
冠心病多伴有脂质代谢障碍，高脂血症是引起动脉粥样硬化(AS)的一个重要因素，但对其发病机制尚未完全清楚。本文观察冠心病患者血浆甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、红细胞膜Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、Mg2+-ATP酶及红细胞内钙离子浓度([Ca2+])的变化，旨在探讨冠心病的发病机制及其防治措施。
1 材料与方法
1.1 对象 按1979年WHO冠心病诊断标准诊断。冠心病组21例，男15例，女6例，年龄59.3±7.7岁。对照组21例，男14例，女7例，为体检人员中健康志愿者，年龄56.0±12.6岁。两两比较年龄无明显差异(P>0.01)。
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1.2 红细胞膜制备及ATP酶活性的测定 按刘斯奇等所用方法测定[1]。酶活性结果以μm。1Pi.mg-1膜蛋白.h-1表示。
1.3 TG，TC，HDL-C测定 用上海生化试剂研究所供应的酶试剂及方法。LDL-C按公式计算，LDL-C=TC-(HDL-C+TG/2.2)。结果以mmol.L-1表示。
1.4 红细胞内Ca2+浓度测定 用原子吸收法测定红细胞内[Ca2+]。所有器皿均作去离子处理。结果以μmol.mg-1膜蛋白表示。
1.5 统计学处理 结果以均值±标准差(
±s)表示；两组间差别用t检验；相关关系用直线相关分析。
, 百拇医药
2 结 果
2.1 冠心病病人的血脂变化 结果见表1。冠心病病人的TG，TC，LDL-C明显高于对照组(P分别<0.05,<0.05,<0.01)，而HDL-C明显低于对照组(P<0.01)。
表1 冠心病病人的血脂变化(mmol.L-1,±s) 组别
例数
TG
TC
HDL-C
LDL-C
对照组
, 百拇医药
21
1.24±0.62
3.80±0.63
1.33±0.26
1.91±0.51
冠心病组
21
2.04±1.38
4.36±0.73
1.10±0.20
2.34±0.51
P
, http://www.100md.com
<0.05
<0.05
<0.01
<0.01
2.2 冠心病组红细胞膜ATP酶类活性及红细胞内[Ca2+]的检测 结果见表2。冠心病人的Na+-K+-ATPase,Ca2+-ATPase的活性均低于对照组(均为P<0.05)，红细胞内[Ca2+]高于对照组(P<0.05)，而Mg2+-ATPase活性在两组间差异无显著性(P>0.05)。表2 两组红细胞膜ATP酶类活性及红细胞内[Ca2+]含量(±s) 组别
, 百拇医药
例数
Na+-K+
-ATPase①
Ca2+
-ATPase①
Mg2+
-ATPase①
[Ca2+]②
对照组
21
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0.26±0.28
0.70±0.28
0.34±0.60
15.8±5.3
冠心病组
21
0.12±0.04
0.54±0.21
0.15±0.06
23.8±13.1
P
<0.05
, 百拇医药
<0.05
>0.05
<0.05
①单位为μmol Pi.mg-1膜蛋白.h-1，②单位为μmol.mg-1膜蛋白
2.3 红细胞膜ATP酶类活性与血脂相关分析 各组相关系数见表3。Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶分别与TG，TC，LDL-C呈负相关(均为P<0.05)，与HDL-C呈正相关(均为P<0.05)，而Mg2+-ATP与TG，TC，LDL-C，HDL-C无明显相关(均为P>0.05)。
表3 红细胞膜ATP酶类活性与血脂水平间相关系数 组别
, 百拇医药
TG
TC
LDL-C
HDL-C
Na+-K+-ATP酶
-0.305①
-0.349①
-0.312①
0.305①
Ca2+-ATP酶
-0.535①
, 百拇医药
-0.556①
-0.379①
0.324①
Mg2+-ATP酶
-0.177②
-0.242②
-0.157②
0.218②
①P<0.05 ②P>0.05
3 讨 论
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由于红细胞能反映体内其他组织细胞ATP酶活性，并易于收集，故选用红细胞膜ATP酶作为观察指标[2]。本文结果显示，冠心病组TG，TC，LDL-C高于对照组，而HDL-C，Na+-K+-ATP酶，Ca2+-ATP酶活性以及细胞内[Ca2+]低于对照组，Mg2+-ATP酶活性则无变化；TG，TC，LDL-C(致AS因素)分别与Na+-K+-ATP酶及Ca2+-ATP酶呈负相关，而HDL-C(抗AS因素)与它们呈正相关。对其可能机制可作如下分析：高浓度的胆固醇(Ch)培养液能抑制红细胞膜ATP酶活性[3],Ch进入红细胞膜磷脂(PL)层，Ch/PL值增大，膜的流动性降低，Ch与酶直接作用，使Na+亲和性下降，激活酶的能力下降。Ch及其氧化衍生物，通过对红细胞膜Ca2+流入通道的特异作用，使Ca2+内流增加，进一步抑制酶的活性[4，5]。HDL可竞争性抑制LDL与红细胞的Ch交换[6]。故血浆HDL含量降低，将引起血浆中LDL与红细胞的LDL交换增加，使更多Ch进入红细胞PL层，这样膜酶活性将进一步下降。本文结果未发现Mg2+-ATP酶与冠心病有何关系。对此尚待研究。
, 百拇医药
冠心病组的红细胞内[Ca2+]浓度明显高于对照组。在伴有高脂血症时，由于红细胞膜Na+-K+-ATP酶活性受抑制，红细胞主动向外排Na+降低，细胞内Na+增高。此时，细胞内外Na+/Ca2+交换增加(3 Na+与1 Ca2+和1 K+交换)；且由于Ca2+-ATP酶是维持细胞内低Ca2+浓度的主要外向转运系统，该酶活性下降，将导致细胞内Ca2+浓度升高。上述因素使细胞内呈高Na+和高Ca2+状态。另外，红细胞膜Ch和Ch/PL值增大，造成红细胞形态不规则，胞膜僵硬，变形性降低，在循环中直接碰撞，损伤血管内皮[4，5，7]；内皮细胞损伤后，即活化血小板，后者粘附于损伤处，并释放血小板生长因子，从而促进血管平滑肌细胞(SMC)增生，单核巨噬细胞和成纤维细胞向内膜下迁移。血浆脂质进入血管壁，摄取脂质后，增生的SMC和单核巨噬细胞转变成泡沫细胞合并成大量的胶原纤维和粘多糖。后两者与内膜下的脂肪、泡沫细胞残骸等一起沉积于受损的内膜下，形成脂肪性纤维状动脉硬化斑块。
, 百拇医药
临床上对于冠心病伴有高脂血症患者，除应用降脂药物外，应采取措施以保护膜ATP酶及减少Na+，Ca2+内流，增强红细胞变形能力。这对于冠心病的防治是有益的。
作者：卢桂静 男 36岁 讲师
参考文献
[1]刘斯奇，卢义钦，傅敏庄.再生障碍性贫血患者红细胞能量水平和膜ATP酶活性的观测.湖南医科大学学报，1987，12：315-318
[2]朱文萍，袁湘芷，符云峰，等.单纯性肥胖症红细胞Na+-K+-ATP酶异常及血脂测定.天津医学，1991，19：426-427
[3]Giraud F, Claret M, Garay R. Interaction of cholesterol with the Na pump in red blood cells. Nature, 1976,264:646-648
, 百拇医药
[4]杨绍
.哈团柱.血浆脂质对红细胞膜Na+-K+-ATP酶活性影响.中国病理生理杂志，1990，6：450转441
[5]刘成玉，闫希玲，冷传友，等.冠心病患者红细胞变形能力与红细胞脂质成分和PAF-AH活性关系的研究.临床心血管病杂志，1995，11：199-202
[6]Gottlieb MH. Rates of cholesterol exchange between human erythrocytes and plasma lipoproteins. Biochem Biophys Acta, 1980,600:530-541
[7]杨绍，孟凡清，陈毓华，等.家族性高胆固醇血症患者的红细胞膜ATP酶活性研究.南京医学院学报，1991，11：265-268
1998-01-08 收稿, 百拇医药
单位：卢桂静 欧阳淑其 裴志芳(附属湘雅医院内科 长沙 410011)
关键词：冠状动脉疾病；红细胞；红细胞膜；腺苷三磷酸酶类；钙；血脂
湖南医科大学学报990122 提要 观察21例冠心病患者及正常对照组的空腹血浆甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)，红细胞膜Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶，Mg2+-ATP酶及红细胞内Ca2+浓度([Ca2+])的变化。发现冠心病组TG，TC，LDL-C及红细胞内[Ca2+]高于对照组；而血浆HDL-C，红细胞膜Na+-K+-ATP酶与Ca2+-ATP酶活性低于后者；Mg2+-ATP酶无变化；Na2+-K+-ATP酶，Ca2+-ATP酶分别与血浆TG，TC和LDL-C呈负相关，与血浆HDL-C呈正相关。根据测定结果，对其发病机制进行了讨论。
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中国图书分类号 R541.4
Changes of erythrocyte membrane ATPase activities and
plasma lipids in patients with coronary heart disease
Lu Guijing Ouyang Shuqi Pei Zhifang
(Department of Internal Medicine, Xiangya Hospital, Hunan Medical University, Changsha 410078)
Fasting plasma triglyceride(TG), total cholesterol(TC), low density lipoprotein-cholesterol(LDL-C), high density lipoprotein-cholesterol(HDL-C), activities of erythrocyte membrane Na+-K+-ATPase, Ca2+-ATPase, Mg2+-ATPase, and intraerythrocytic calcium concentration were examined in 21 patients with coronary heart disease(CHD) and 21 normal controls. It was found that the plasma contents of TG, TC, LDL-C and intraerythrocytic [Ca2+] in patients with CHD were much higher while plasma contents of HDL-C, activities of erythrocyte membrane Na+-K+-and Ca2+-ATPase were much lower than those of normal controls. Mg2+-ATPase activity showed no significant difference between these two groups. The activities of erythrocyte membrane Na+-K+- and Ca2+-ATPase were negatively correlated with plasma TG, TC, LDL-C levels, respectively, and positively correlated with plasma HDL-C. The possible pathogenic mechanism is discussed on the basis of our results.
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Key words coronary heart disease; erythrocyte; erythrocyte membrane; ATPase; calcium; lipids
冠心病多伴有脂质代谢障碍，高脂血症是引起动脉粥样硬化(AS)的一个重要因素，但对其发病机制尚未完全清楚。本文观察冠心病患者血浆甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、红细胞膜Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、Mg2+-ATP酶及红细胞内钙离子浓度([Ca2+])的变化，旨在探讨冠心病的发病机制及其防治措施。
1 材料与方法
1.1 对象 按1979年WHO冠心病诊断标准诊断。冠心病组21例，男15例，女6例，年龄59.3±7.7岁。对照组21例，男14例，女7例，为体检人员中健康志愿者，年龄56.0±12.6岁。两两比较年龄无明显差异(P>0.01)。
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1.2 红细胞膜制备及ATP酶活性的测定 按刘斯奇等所用方法测定[1]。酶活性结果以μm。1Pi.mg-1膜蛋白.h-1表示。
1.3 TG，TC，HDL-C测定 用上海生化试剂研究所供应的酶试剂及方法。LDL-C按公式计算，LDL-C=TC-(HDL-C+TG/2.2)。结果以mmol.L-1表示。
1.4 红细胞内Ca2+浓度测定 用原子吸收法测定红细胞内[Ca2+]。所有器皿均作去离子处理。结果以μmol.mg-1膜蛋白表示。
1.5 统计学处理 结果以均值±标准差(
±s)表示；两组间差别用t检验；相关关系用直线相关分析。, 百拇医药
2 结 果
2.1 冠心病病人的血脂变化 结果见表1。冠心病病人的TG，TC，LDL-C明显高于对照组(P分别<0.05,<0.05,<0.01)，而HDL-C明显低于对照组(P<0.01)。
表1 冠心病病人的血脂变化(mmol.L-1,
±s) 组别例数
TG
TC
HDL-C
LDL-C
对照组
, 百拇医药
21
1.24±0.62
3.80±0.63
1.33±0.26
1.91±0.51
冠心病组
21
2.04±1.38
4.36±0.73
1.10±0.20
2.34±0.51
P
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<0.05
<0.05
<0.01
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2.2 冠心病组红细胞膜ATP酶类活性及红细胞内[Ca2+]的检测 结果见表2。冠心病人的Na+-K+-ATPase,Ca2+-ATPase的活性均低于对照组(均为P<0.05)，红细胞内[Ca2+]高于对照组(P<0.05)，而Mg2+-ATPase活性在两组间差异无显著性(P>0.05)。表2 两组红细胞膜ATP酶类活性及红细胞内[Ca2+]含量(
±s) 组别, 百拇医药
例数
Na+-K+
-ATPase①
Ca2+
-ATPase①
Mg2+
-ATPase①
[Ca2+]②
对照组
21
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0.26±0.28
0.70±0.28
0.34±0.60
15.8±5.3
冠心病组
21
0.12±0.04
0.54±0.21
0.15±0.06
23.8±13.1
P
<0.05
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<0.05
>0.05
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①单位为μmol Pi.mg-1膜蛋白.h-1，②单位为μmol.mg-1膜蛋白
2.3 红细胞膜ATP酶类活性与血脂相关分析 各组相关系数见表3。Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶分别与TG，TC，LDL-C呈负相关(均为P<0.05)，与HDL-C呈正相关(均为P<0.05)，而Mg2+-ATP与TG，TC，LDL-C，HDL-C无明显相关(均为P>0.05)。
表3 红细胞膜ATP酶类活性与血脂水平间相关系数 组别
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TG
TC
LDL-C
HDL-C
Na+-K+-ATP酶
-0.305①
-0.349①
-0.312①
0.305①
Ca2+-ATP酶
-0.535①
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-0.556①
-0.379①
0.324①
Mg2+-ATP酶
-0.177②
-0.242②
-0.157②
0.218②
①P<0.05 ②P>0.05
3 讨 论
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由于红细胞能反映体内其他组织细胞ATP酶活性，并易于收集，故选用红细胞膜ATP酶作为观察指标[2]。本文结果显示，冠心病组TG，TC，LDL-C高于对照组，而HDL-C，Na+-K+-ATP酶，Ca2+-ATP酶活性以及细胞内[Ca2+]低于对照组，Mg2+-ATP酶活性则无变化；TG，TC，LDL-C(致AS因素)分别与Na+-K+-ATP酶及Ca2+-ATP酶呈负相关，而HDL-C(抗AS因素)与它们呈正相关。对其可能机制可作如下分析：高浓度的胆固醇(Ch)培养液能抑制红细胞膜ATP酶活性[3],Ch进入红细胞膜磷脂(PL)层，Ch/PL值增大，膜的流动性降低，Ch与酶直接作用，使Na+亲和性下降，激活酶的能力下降。Ch及其氧化衍生物，通过对红细胞膜Ca2+流入通道的特异作用，使Ca2+内流增加，进一步抑制酶的活性[4，5]。HDL可竞争性抑制LDL与红细胞的Ch交换[6]。故血浆HDL含量降低，将引起血浆中LDL与红细胞的LDL交换增加，使更多Ch进入红细胞PL层，这样膜酶活性将进一步下降。本文结果未发现Mg2+-ATP酶与冠心病有何关系。对此尚待研究。
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冠心病组的红细胞内[Ca2+]浓度明显高于对照组。在伴有高脂血症时，由于红细胞膜Na+-K+-ATP酶活性受抑制，红细胞主动向外排Na+降低，细胞内Na+增高。此时，细胞内外Na+/Ca2+交换增加(3 Na+与1 Ca2+和1 K+交换)；且由于Ca2+-ATP酶是维持细胞内低Ca2+浓度的主要外向转运系统，该酶活性下降，将导致细胞内Ca2+浓度升高。上述因素使细胞内呈高Na+和高Ca2+状态。另外，红细胞膜Ch和Ch/PL值增大，造成红细胞形态不规则，胞膜僵硬，变形性降低，在循环中直接碰撞，损伤血管内皮[4，5，7]；内皮细胞损伤后，即活化血小板，后者粘附于损伤处，并释放血小板生长因子，从而促进血管平滑肌细胞(SMC)增生，单核巨噬细胞和成纤维细胞向内膜下迁移。血浆脂质进入血管壁，摄取脂质后，增生的SMC和单核巨噬细胞转变成泡沫细胞合并成大量的胶原纤维和粘多糖。后两者与内膜下的脂肪、泡沫细胞残骸等一起沉积于受损的内膜下，形成脂肪性纤维状动脉硬化斑块。
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临床上对于冠心病伴有高脂血症患者，除应用降脂药物外，应采取措施以保护膜ATP酶及减少Na+，Ca2+内流，增强红细胞变形能力。这对于冠心病的防治是有益的。
作者：卢桂静 男 36岁 讲师
参考文献
[1]刘斯奇，卢义钦，傅敏庄.再生障碍性贫血患者红细胞能量水平和膜ATP酶活性的观测.湖南医科大学学报，1987，12：315-318
[2]朱文萍，袁湘芷，符云峰，等.单纯性肥胖症红细胞Na+-K+-ATP酶异常及血脂测定.天津医学，1991，19：426-427
[3]Giraud F, Claret M, Garay R. Interaction of cholesterol with the Na pump in red blood cells. Nature, 1976,264:646-648
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[4]杨绍
.哈团柱.血浆脂质对红细胞膜Na+-K+-ATP酶活性影响.中国病理生理杂志，1990，6：450转441[5]刘成玉，闫希玲，冷传友，等.冠心病患者红细胞变形能力与红细胞脂质成分和PAF-AH活性关系的研究.临床心血管病杂志，1995，11：199-202
[6]Gottlieb MH. Rates of cholesterol exchange between human erythrocytes and plasma lipoproteins. Biochem Biophys Acta, 1980,600:530-541
[7]杨绍
，孟凡清，陈毓华，等.家族性高胆固醇血症患者的红细胞膜ATP酶活性研究.南京医学院学报，1991，11：265-2681998-01-08 收稿, 百拇医药