作者：杨晓玲 载脂蛋白A-IV(apo A-IV)是A族载脂蛋白中的一员，载脂蛋白A-(apolipoprotein A-Ⅳ) 在1974 年由Swaney 等发现的, 它由小肠合成并随其他富含甘油三酯的脂蛋白(例如乳糜微粒,VLDL) 一道分泌。在人类,仅由小肠合成apo A-Ⅳ,啮齿动物肝脏也能分泌少量apo A-Ⅳ。Liu M 等最近的研究证实下丘脑也可以合成apo A-IV 。1载脂蛋白A-IV结构特点和功能Apo A—IV基因是与apo A—I和apo C一Ⅲ基因连在一个长度为17 kb、紧密联系、串联排列、进化保守的基因簇中。在人类，此基因簇位于第l1号染色体长臂上。apo C—II位于apo A-I和apo A—IV之间，其方向与其他2个基因相反，从上游apo A—I基因到下游apo A-IV基因。这些基因紧密相邻，促使这3种蛋白协调表达。对apo A—I／C_Ⅲ／A一Ⅳ 基因簇甲基化的分析表明，虽然这3个基因的位置存在紧密的联系，但它们的基因是独立调控的。载脂蛋白A-Ⅳ相对分子质量46000 ,含396 氨基酸,N 未端为甘氨酸,C 未端是赖氨酸,分子中含2 个半胱氨酸。人载脂蛋白A Ⅳ含6 %糖,其中1. 8 %甘露糖,1. 55 %半乳糖,1. 55 %  N2乙酰氨基葡萄糖和1. 1 %唾液酸,不易被巯基乙醇降解。目前已发现五个等位蛋白。载脂蛋白A Ⅳ1 和载脂蛋白A Ⅳ2 等位基因出现频率较高,分别为0. 943 和0. 057。载脂蛋白A Ⅳ1 能降低血糖,而载脂蛋白AⅣ2 能升高血糖。二个等位基因蛋白对血浆总胆固醇(totalcholesterol ,TC) 作用无区别,都能显著增加高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol , HDLC) 和降低甘油三酯(triglyceride ,TG) 含量，并且能清除血管平滑肌细胞中的TC。2 载脂蛋白A-IV的功能2.1在胆固醇和脂蛋白代谢中的作用 体外实验证明apo A一Ⅳ可以调节脂蛋白脂肪酶(LPL)和卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)的活性，介导HDL被肝细胞受体(apo A—I)结合和摄取，促进胆固醇的外流。目前这些作用的生理学意义还不很明确，因为没有直接的体内证据，而且这些作用并非所特有，例如血浆中存在的高浓度的apo A—I也具有上述几种功能。近来研究表明apo A一Ⅳ具有抗动脉粥样硬化作用，其作用机制不同于apo A—I。一般说来，apo A—I通过影响血浆HDL-C水平而发挥其抗动脉粥样硬化作用，因为高水平的HDbC可以延缓动脉斑块的形成。而apo A一Ⅳ可能是通过成为“内源性”的脂类抗氧化剂而发挥作用，因为脂质过氧化是动脉粥样硬化发生的重要危险因素。2.2抑制脂类过氧化近来研究表明，把人类或小鼠apo A_Ⅳ基因导入胆固醇膳食诱导的或apoE缺失的小鼠，成为转基因小鼠，apo A一Ⅳ对这些小鼠发生动脉粥样硬化有保护作用。该种小鼠主要表现为血浆总胆固醇增高，而HDL-C没有明显变化Cl0]。apo A一Ⅳ作为一种饱食因子，抑制食物的摄入，而没有影响转基因小鼠的摄食行为，说明apo A_IV的抗动脉粥样硬化作用与摄食行为无关。总之，apo A一Ⅳ 对动脉粥样硬化的保护作用机制可能与脂蛋白代谢和食物摄入无关。动脉粥样硬化的一个特征是脂蛋白和损伤中存在过氧化的脂质。过氧化脂蛋白使巨噬细胞中的脂类沉积增加，引起动脉血管壁内“粥样”物质的形成。apoA一Ⅳ可能抑制铜诱导的LDL的脂类氧化作用以及禁食肠道淋巴中巨噬细胞介导的脂类氧化作用，从而抑制动脉粥样硬化的发生。apo A一Ⅳ作为一种“内源性”的抗氧化剂，将有可能通过提高体内血浆apo A一Ⅳ水平作为预防和治疗动脉粥样硬化的另一途径。2.3 抑制摄食 可能是一种“饱食信号因子” 在大鼠体内实验表明apo A_Ⅳ 控制食物的摄入。以摄人脂肪膳食后血浆中产生的apo A一Ⅳ水平为参考剂量，静脉注射同样剂量的apo A一Ⅳ于大鼠体内，结果抑制了其食物摄入。Fujimoto等在第三脑室注入羊抗大鼠apo A一Ⅳ血清后，所有实验鼠都开始摄食，推测apo A一Ⅳ抗血清清除了内源性apo A一Ⅳ ，从而解除了对摄食的抑制作用。这进一步证明了apo A-Ⅳ 可能是血液循环中一种潜在的“致饱食因子”，可以调节食物摄入。大鼠脑池内注射纯的apo A一Ⅳ抑制胃酸分泌和胃的排空，并且存在剂量一效应关系[9]。所用apo A一Ⅳ 的剂量与摄入脂肪后脑脊液中apo A一Ⅳ 水平相当，但注入相同量的apoA—I对胃没有影响。目前，还不清楚apo A一Ⅳ对食物摄入的影响与对胃功能的作用是否有直接关联，或许apo A-Ⅳ直接影响摄食中枢，或许通过apo A一Ⅳ 对胃功能尤其是胃排空的抑制作用而影响摄食。3 肠道apo A一Ⅳ的分泌与合成3.1 apo A一Ⅳ分泌的规律性肠道淋巴apo－A Ⅳ的分泌表现为24h 节律性,大鼠在开始摄食之前(大约下午4∶30) apo－A Ⅳ的分泌开始增加,至前半夜开始时(大约夜间8∶00) ,apo－A Ⅳ的排出达到最高峰。将胆汁引流可使肠系膜淋巴液中apo2A Ⅳ的排出减少90 % ,胆固醇减少81 % ,甘油三酯和磷脂减少90 %。同时胆汁的引流完全打破了apo－A Ⅳ排出的24h 节律。Davidson 等已证明了胆汁的引流显著减少了apo－A Ⅳ在肠粘膜中的合成。因此,完整的肠肝循环对于维持淋巴中apo－A Ⅳ的正常排出以及24 小时节律是必要的。3.2 脂类吸收对apo A-Ⅳ的调节脂类的吸收可刺激apo－A Ⅳ的合成与分泌,在肠道产生的主要载脂蛋白(A2Ⅰ,A2 Ⅳ,B248) 中,仅有apo－A Ⅳ受脂肪吸收的刺激。许多研究已证明脂类的的吸收可以刺激apo A—IV的合成和分泌。肠道apo A—IV淋巴转运的增加与淋巴管甘油三酯的转运呈梯度关系。Liu M等应用免疫组化技术确定肠上皮细胞中apo A—IV成分。apo A—IV免疫染色的区域分布表明，．十二指肠中apo A—IV浓度低，空肠中浓度高，向回肠逐渐降低。脂类摄人刺激小肠内apo A—IV合成和分泌并不是由于脂类被摄人到肠上皮细胞或细胞内的甘油三酯成分引起的。一些研究证明乳糜微粒的形成和转运对于刺激肠道apo A—IV合成是必要的。。对L281 的研究就是证据之一,当用脂类加L－81 给动物灌注后,小肠脂类的消化和吸收并没有变化。但吸收的脂类却积聚在粘膜内,没有被转运到淋巴。进一步研究还表明L－81 可阻断乳糜微粒的形成和小肠apo－A Ⅳ的合成和分泌。Hayashi 等观察到L－81 被灌注后,可使脂类刺激小肠粘膜合成和分泌apo－A Ⅳ的增加趋势被阻断。但除去L－81 后,由于积聚在小肠粘膜中的脂类以乳糜微粒的形式被清除,使淋巴中脂类的转运快速增加,提示脂类的转运可刺激apo－A Ⅳ的合成和分泌。另一些研究进一步证实了apo－A Ⅳ的产生与脂类乳糜微粒中的转运有关,用长链脂肪酸(C14 ,C18 ,C20) 灌注大鼠后,由于长链脂肪酸以乳糜微粒的形式经淋巴进入血液循环,故能刺激apo－A Ⅳ的合成和分泌,而中短链脂肪酸(C8 ,C4) 是以游离脂肪酸的形式通过门静脉进入血液循环,所以对apo－A Ⅳ合成与分泌刺激作用很小。用新出生小猪进行的实验不同于大鼠,中链脂肪酸和长链脂肪酸混合物同样可以增加小猪空肠apo－A ⅣmRNA 的表达及合成。目前还不清楚乳糜微粒和apo－A Ⅳ合成与分泌之间的关系在不同的生物种类和不同的发育阶段是否相同。3.3 酪氨酸-酪氨酸肽对apo A-Ⅳ调节作用乳糜微粒的形成可刺激apo－A Ⅳ的合成与分泌,但这并非唯一的方式。作者在一些研究中,由十二指肠给大鼠灌注不同剂量的甘油三酯,并测定在小肠的不同区段脂肪的含量和Apo－A Ⅳ的合成水平。发现在小肠近端1/ 2 区段含有较多的脂肪,apo－A Ⅳ的合成则在肠的近端3/ 4 区段,但在那些脂肪量极少的区段亦有合成。这说明除了脂肪的转运,还有其它的因素可以刺激小肠合成apo－A Ⅳ。研究表明,由十二指肠灌注脂肪,到达回肠的量极少,因此对回肠apo－A Ⅳ分泌影响很小。相反,由回肠灌注脂类可同时刺激回肠和空肠的Apo－A Ⅳ的合成。用一种装有空肠或回肠瘘装置的大鼠进行试验表明:回肠灌注脂类可诱导近端空肠apo－A Ⅳ合成增加,这种合成不依赖空肠脂类的存在。表明肠道的远端存在一种信号,并且可以刺激近端肠道apo－A Ⅳ的合成。最可能介导“回肠制动机制”这一现象的物质可能是酪氨酸－酪氨酸肽(PYY) ,它是肽类家族的一员,这些肽类包括胰多肽、神经肽Y和鱼胰肽Y。PYY是由回肠和大肠的内分泌细胞合成,其释放受肠道营养素,尤其是长链脂肪酸的影响。研究表明PYY可刺激空肠apo－A Ⅳ的合成和分泌。给大鼠持续静脉注入生理剂量的PYY,可诱导apo－A Ⅳ合成及转运明显增加。Kalogeris 等进一步证实PYY对空肠Apo－A Ⅳ合成刺激作用可能是作用于翻译阶段而非转录阶段,因为apo－A ⅣmRNA 的水平并未发生改变,而apo－A Ⅳ合成明显增加。Kalogeris 等试验还表明将大鼠的迷走神经切断不能阻断由脂肪吸收而刺激空肠apo－A Ⅳ的合成。但当脂肪被直接灌注到回肠中,切断迷走神经可完全阻断空肠apo－A Ⅳ合成的增加。因此,脂肪对空肠apo－A Ⅳ的合成和分泌的刺激作用是被某种因素(可能是PYY) 所介导的,此种介导物质反过来发挥中枢性作用并通过迷走神经把信号传送到肠道。但是PYY不是唯一“回肠制动机制”的介导物质,例如回肠灌注脂肪可产生由五肽促胃酸激素刺激而使胃酸分泌抑制的现象,表明脂肪的肠抑胃素作用不仅仅由一种因素诱导。3.4 Leptin对apo A-Ⅳ的影响Leptin是动物和人体脂肪细胞合成的一种蛋白质激素，其分泌受体脂含量的明显影响。Leptin可抑制食物摄人，增加能量消耗。最近有研究表明，静脉注射leptin明显减弱由脂肪吸收引起的apo A-Ⅳ基因表达，只限制到mRNA 水平。Min Liu等应用免疫组化技术确定脂类吸收过程中，肠道apoA一Ⅳ或循环系统中的apo A—IV是否也受leptin影响。他们通过十二指肠注入脂类(4 h)明显提高了apoA一Ⅳ在空肠和回肠中的免疫活动；十二指肠注入脂类同时静脉注入leptin，明显抑制了apo A—IV的免疫活动。十二指肠注入脂类明显增加了血浆apo A一Ⅳ 浓度(ELISA法测得)，然而同时注入leptin则削弱了这种增加 。这些发现表明leptin可能通过抑制小肠中apo A—IV合成来调节循环中的apo A—IV水平。肠道脂类摄人增加apo A一Ⅳ 的合成和分泌，而leptin减少它的合成。Leptin对apo A一Ⅳ 合成的调节机理需要进一步的研究，但是这些发现提示肥胖(同时消耗高脂肪食物)时血浆leptin水平明显增加，引起肠道apo A—IV合成和分泌的减少。可能通过这样一种自然的制动机制来限制、减少或改变脂类代谢，但是这也可能减弱了apo A—IV作为一种正常饱食信号作用，引起更多热量的摄人，加重了肥胖。3.5 其他因素 神经肽Y ,胰多肽，CCK4 apo A-Ⅳ对摄食的影响4.1 静脉注射对摄食的影响Fujimoto 等用单独一组大鼠静脉给予2ml 稀释的脂类溶液,其中含有42μmol 的甘油三酯和3.1μmol 的磷脂(其成份与脂肪吸收期间收集到的淋巴液成份一致) ,结果食物的摄入没有被抑制,说明乳糜样淋巴液对食物摄入的影响并非由其所含有的脂类成份所引起,那么具有此作用的应是apo-A Ⅳ,因为它是唯一由小肠分泌并且明显受脂类摄入刺激的载脂蛋白。用L－81 处理过的大鼠,其淋巴液不能抑制食物的摄入。但是未经L－81 处理过的大鼠,其淋巴液则有抑制食物摄入的作用，这也揭示apo－A Ⅳ可能是乳糜样淋巴液中能抑制食物摄入的因子。Fujimoto 等进一步研究了缺乏apo－A Ⅳ的乳糜样淋巴液对摄食的影响。用正常的羊血清处理过的乳糜样淋巴液对大鼠摄食过程的前30min 具有明显抑制摄食的作用。相反用apo－A Ⅳ抗血清处理过的乳糜样淋巴液对大鼠摄食没有影响,其食物的摄入量与盐水对照组相同。经apo－A Ⅳ抗血清处理后的乳糜样淋巴液,除了apo－A Ⅳ被消除外,其它成份没有发生变化。相反用apo－A Ⅳ抗血清处理的淋巴液或未经处理的淋巴液均具有抑制食物摄入之作用。Rodriguez 等研究了在摄入脂肪后刺激产生的apo－A Ⅳ能否在血浆中达到足够高的水平并导致饱腹感。当用0.5ml 含100mg 甘油三酯的脂溶液给予大鼠后。15min 内血浆apo－A Ⅳ明显增加,并持续到第30min 。Fujimoto 静脉给予apo－A Ⅳ后产生了明显的具有剂量- 效应关系的抑制食物摄入作用。Rodriguez 等因此得出结论,由摄入脂类膳食而导致血浆中apo－A Ⅳ的增加,其速度和含量足以产生饱腹感,从而支持apo－A Ⅳ具有对大鼠食物摄入短期控制作用这一观点。4.2 中枢神经注射摄食的影响Lim 证实了大鼠的下丘脑可以合成apoA Ⅳ。Fujimoto 等依据剂量2效应关系向大鼠的第三脑室注入apo－A Ⅳ后,其对食物摄入的抑制作用效果比静脉注射高50 倍。相反,apo－AⅠ注入第三脑室后,对食物摄入无影响。当把羊抗大鼠apo－AⅣ血清在白天11∶00 时(白天有光期间,大鼠通常不摄食) 注入大鼠第三脑室后,所有实验大鼠都开始摄食,推测apo－A Ⅳ抗血清清除了内源性apo－A Ⅳ。由于丘脑下部与调节摄食和能量代谢紧密相关,所以它可能是apo－A Ⅳ导致抑制摄食的潜在位点， 并且与能量代谢调节有关的信息传递物质例如leptin、胰岛素和神经肽Y之间的可能相互作用关系。Leptin 是由脂肪组织分泌的一种蛋白质,并被认为可以传送信号到下丘脑部位以识别人体脂肪含量。Leptin 可以减少食物摄入,增加能量代谢初始的资料表明Leptin 可降低小肠上皮细胞apo－AⅣ的合成与分泌。有试验表明胰岛素对人和啮齿类动物小肠apo－A Ⅳ的合成与分泌有向上调节作用。总之，机体能量平衡是由一套高度综合的冗长的神经介质系统来完成,以防止脂肪组织中能量平衡的短期波动。胰岛素和Leptin 都是依赖身体肥胖程度分泌的激素,而且在能量平衡中起重要作用。由于Leptin 可以调节肠道apo－A Ⅳ的合成,所以apo－A Ⅳ可能与食物摄入和体重的长期调节有关。4.3 通过胃肠道影响摄食Okumura 等证实大鼠脑池内注射纯的apo－－A Ⅳ抑制了胃酸的分泌和胃的蠕动,所用apo－A Ⅳ的剂量与摄入脂肪以后脑脊髓液中apo－A Ⅳ的水平相当。但注入相同剂量的apo2A Ⅰ对胃没有影响。而Fujimoto 等则证实了从第三脑室给予apo2A Ⅳ抑制了摄食,但apo－AⅠ则无此作用。Okumura 等认为,apo－A Ⅳ具有肠抑胃素样作用并产生对胃酸分泌和胃蠕动的抑制。现在还不清楚apo－A Ⅳ对食物摄入的影响与对胃功能的作用是否有直接的关联,或许直接影响到摄食中枢,或许通过apo－A Ⅳ对胃功能,尤其是对胃排空的影响而影响摄食。5 存在问题和研究方向分子结构还不十分清楚,是否存在受体，CM和PYY刺激apo A-Ⅳ合成的机理，apo A-Ⅳ在中枢神经系统中的作用，apo A-Ⅳ是否对其他营养素有抑制作用，进一步探讨长期高脂肪食物的摄入为什么减弱apo A-Ⅳ对脂类摄入的反应敏感性，长期摄食高脂肪对apo A-Ⅳ合成调节机理，apo A-Ⅳ与NPY,CCK,Leptin在采食调节上的关系。前 言