清道夫受体的生理功能(清道夫生理结构)
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心血管专家解读胆固醇的「好」与「坏」
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本文目录一览:
- 1、乳糜微粒简介
- 2、免疫学技术基本知识点梳理
- 3、简述血浆脂蛋白中载脂蛋白的重要功能。
- 4、细胞外miRNAs:从生物标志物到生理和疾病的调节因子
- 5、免疫应答有哪些特点
- 6、“好胆固醇”也会伤身!心血管专家解读胆固醇的「好」与「坏」
乳糜微粒简介
目录
1 拼音 2 英文参考 3 概述 4 乳糜微粒医学检查
4.1 分类 4.2 化验取材 4.3 原理 4.4 试剂 4.5 操作方法 4.6 正常值 4.7 临床意义 4.8 相关疾病
1 拼音
rǔ mí wēi lì
2 英文参考
CM
chylomicron
3 概述
乳糜微粒(CM)是饮食高脂肪食物后清道夫受体的生理功能,由肠壁细胞合成的富含TG的巨大脂蛋白清道夫受体的生理功能,80100nm。乳糜微粒是人血浆中最大的脂蛋白颗粒。血中半寿期为10~15分钟,食后12小时,正常人血中几乎无CM。脂蛋白电泳时CM位于原点,需注意的是做血清脂蛋白电泳时样品应新鲜,不可冻存。乳糜微粒在肠上皮细胞合成,并分泌入淋巴管。淋巴CM(初级颗粒)进入血浆时丢失APOA而获得APOC和E形成次级CM,APOCⅡ是LPL激活剂。CM在LPL作用下脱去TG形成表面残基和核心残基。核心残基转入肝细胞,其脂类用于VLDL合成,表面残基中的APOC、FC和磷脂则转入盘状HDL。CM含有ApoAⅠ,AⅡ,AⅣ和B48。ApoB48含量多少与摄取食物的TG含量有关。ApoB48是合成CM所必须的蛋白质,CM从胸导管移行入血液过程中,其载脂蛋白的组份迅速改变。CM获得ApoC和E后,将ApoAⅠ移行到HDl,脱去ApoAⅣ,使进入血中的CM被末梢血管内皮细胞表面的LPL经ApoAⅡ激活,并作用于其内的TG,分解变成脂肪酸和单甘油脂肪酸,再进入肌肉、脂肪组织及心肌组织贮存或利用。CM表面的磷脂和Apo往HDL3移行,颗粒变小,结果转变成CM残粒,分别被肝脏LDL受体和清道夫受体识别并摄取。
CM生理功能是转运外源性脂类,主要是甘油三酯。其中TG在毛细血管中被水解成游离脂肪酸后进入各组织贮存或利用,而外源性胆固醇则全部进入肝。
4 乳糜微粒医学检查
乳糜微粒是人血浆中最大的脂蛋白颗粒,CM是多数膳食TG从小肠吸收部位输送至体循环。淋巴CM(初级颗粒)进入血浆时丢失APOA而获得APOC和E形成次级CM,APOCⅡ是LPL激活剂。CM在LPL作用下脱去TG形成表面残基和核心残基。核心残基转入肝细胞,其脂类用于VLDL合成,表面残基中的APOC、FC和磷脂则转入盘状HDL。CM清除速度快,半衰期为10min,正常人空腹12h后不能检出,脂蛋白电泳时CM位于原点。需注意的是做血清脂蛋白电泳时样品应新鲜,不可冻存。
4.1 分类
血液生化检查 脂类测定
4.2 化验取材
血液
4.3 原理
(1)免疫透射比浊法:血清CM与试剂中的特异性抗人CM抗体相结合,形成不溶性免疫复合物,使反应液产生混浊,以光度计在波长340nm测出吸光度,代表混浊程度,浊度高低反映血清标本中CM的含量,后者可由校准血清所作校准曲线读出。
试剂中聚乙二醇(PEG)有促进抗原抗体反应的作用。CM主要存在于HDL颗粒表面,血清稀释及表面活性剂有助于HDL CM抗原位点的暴露,使之能充分地与特异性抗体起反应,表面活性剂还可减轻血清空白浊度。
(2)火箭电泳法:火箭免疫电泳法是单向免疫扩散法的一种改进,通过应用直流电(稳压稳流)使抗原(CM和B)在含有特异性抗体的琼脂糖凝胶中扩散,pH 8.6时抗原向阳极移动,在泳动途中与凝胶中的抗体反应,逐渐形成类似火箭的沉淀峰。其峰高(或峰面积)与抗原浓度成正比,故可作抗原定量。
4.4 试剂
(1)免疫透射比浊法:
①样品稀释剂:pH 7.4的磷酸盐缓冲液(0.01mol/L磷酸盐中含0.15mol/L氯化钠),内含PEG6000 40g/L及表面活性剂适量(选用聚氧乙烯月桂醚类,如Thesit或Tween20),用GS玻芯漏斗抽滤后用。本试剂的吸光度A340nm<0.05,在2~6℃冰箱中可存放半年。如半年后A值仍<0.05,可继续应用,如>0.05可按上述条件抽滤后再用。
②羊或兔抗人apoAⅠ抗血清:原血清效价以1∶32~1∶64为宜。抗血清可用含PEG6000的磷酸盐缓冲液(不含表面活性剂)或用硫酸铵沉淀法纯化。抗血清应用液浓度因各批抗血清的效价及免疫亲和力而异(应按试剂盒说明书,临用前稀释)。抗血清中含防腐剂,在2~6℃冰箱中可存放半年。原血清(冻干)在低温冰箱中(-20℃以下)可贮存数年。
③参考血清:现在已有国际标准,即WHO CM参考物质SPI01(冻干血清)。符合国际标准的校准血清由卫生部北京老年医学研究所提供。
校准血清保存在-20℃以下,至少稳定半年,化冻后必须彻底混匀后才能应用。最好备有高、中、低浓度(例如apoAⅠ 2.0,1.3与0.6g/L左右)的校准血清各1份。便于作校准曲线。
附注:
①关于抗血清:比浊测定与其他方法相比对抗血清的要求更高。比浊法以用多克隆抗体为宜。抗血清中必须不含杂抗体。必须十分重视从人血清中提取的apoAⅠ达到免疫纯、色谱纯与电泳纯,这不是一般实验室都能做到的。抗血清效价(滴度)不可低于16。目前国内某些商品试剂中,apoAⅠ抗血清效价极低,选购试剂盒时必须注意。如果没有在选购前鉴定抗血清质量的经验,应请有条件的单位鉴定之。
②上法中标本(血清)稀释200倍是为了便于手工操作(加样100μl),如有精密加样器,可作20倍稀释(用10μl)。为了适合不同实验室的条件(如不同类型的自动化仪器),作适当修改时应注意抗原抗体的比例,必须十分注意反应体系中不可有抗原过量,线性上限不可低于2.5g/L。换言之,抗血清用量必须充裕,否则标本中apoAⅠ高水平时测出结果偏低。目前国内某些商品试剂盒不但抗血清效价过低,操作中所定标本用量又过大(如3~5μl),抗体明显不足,测出结果必然不准确。
③为了达到准确测定的目的,apoAⅠ与B比浊测定(终点法)中必须作校准曲线计算结果。一定范围(低标本用量)浓度(X)与浊度(Y)基本上成直线关系,直线回归计算出在Y轴上有一定截距(A值<0.1),所以用单点校准计算结果偏差较大,使测出结果不能准确反映浓度的高低(高的偏低,低的偏高)。千万不要因为单点法简便而忽略了测定的准确性。无论用何种自动化仪器,必须先试作校准曲线。如果在所用仪器及特定条件下反复测试,回归线的截距不明显时,才能采用单点校准法。标本用量在3~5μl时,即使加大抗血清用量,浓度与浊度也不成直线关系,只能用曲线直线化转换后计算。
④主要干扰因素是血清本身的混浊(如高脂血清),用超离心或脂肪酶水解等标本预处理方法都不实用。用表面活性剂消浊的作用也有限,所以在测定中必须作标本空白管。除了自动分析中可采用两点法外,手工法用单一试剂而不扣除标本空白的做法是错误的。为了减少基质效应对浊度反应的影响,必须用定值血清作校准物。此外,尘埃粒子、比浊皿划痕等干扰也必须排除。
⑤有的商品试剂盒(包括某些进口产品)所附校准血清定值不准确,是误差的重要来源。
(2)火箭电泳法:
①巴比妥缓冲液,离子强度0.05,pH8.6。
②10g/L琼脂糖(标准电内渗)用巴比妥缓冲液配制,加热溶化,混合后,分装10ml/管,冷后4℃贮存。
③0.15mol/L NaCl溶液。
④兔(或羊)抗人apoAⅠ抗血清(效价不低于1∶16)及apoB抗血清(效价不低于1∶32)。
⑤校准血清(同比浊法)。
⑥染色液:考马斯亮蓝R250 0.25g溶于甲醇45ml中,加入冰醋酸10ml及水45ml,混合,溶后备用。
⑦脱色液:每升含冰醋酸50ml及甘油100ml。
4.5 操作方法
(1)免疫透射比浊法:
①标本应是及时分离的空腹血清,可密封存放在2~6℃冰箱中,1周内测定,-20℃可存放半年。
②用全自动分析仪时,应根据不同仪器设计参数,合理选择抗原抗体比例及反应时间。也可作速率法散射比浊测定CM如用Beckman比浊仪ICS或protein array system)。
③手工法所用仪器:精密光度计,具有340nm滤光片(或分光器),样品池体积以0.5ml为宜(为节省抗血清),最好用流动杯,样品稀释最好用稀释器、经校正的加样器。
④标本处理:将血清标本及质控血清各用样品稀释剂作1∶200稀释,即先作1∶20稀释(5.Oμl血清+95μl稀释剂)后,再作1∶10稀释(多余的1∶20血清作测定apoB用)。然后按表1操作。
质控同上处理。
混匀后,25~37℃放置30min,在波长340nm比浊,根据UUB的A值,在标准曲线上读出结果。
本法批间CV<5%。
⑤校准曲线:在手工与半自动操作中每批测定均需作校准曲线,可将校准血清稀释成1∶100、1∶200、1∶300和1∶400等4种浓度,与标本同样操作,根据定值计算出每个标准管CM浓度,以浓度(X)与其相应的A值(Y)作图(用直线回归计算),基本上成直线,但在Y轴上有一定截距,所以不能用单点标准。操作准确时浓度与A值的相关系数应在0.985以上。
如有高、中、低浓度的三份校准血清时,可与标本同样操作,做三点定标,也可作五点定标(即高、中浓度的血清等量混合,及中、低浓度的血清等量混合,成为另两份校准血清)。
本法线性范围:0.4~2.5g/L。
(2)火箭电泳法:
①浇板:每板用10g/L琼脂糖10ml,沸水浴中融化,混匀,冷至50~55℃时加入CM抗血清50μl,apoB抗血清8μl(用量视抗血清效价而定),迅速混匀后倒在预置在水平台上的玻璃板上,冷后放在4℃,20min后打孔,孔在板的阴极端,孔径3mm,孔间距至少5mm,孔容量5μl。把板放入电泳槽,用滤纸搭桥。
②稀释抗原:用0.15mol/L NaCl液将校准血清稀释成1∶100,1∶150,1∶200,1∶300,及1∶400(作校准曲线之用),血清标本按1∶200稀释,放4℃冰箱不得超过3天。
③加样:在低电流状态(10mA/板)将稀释好的定值血清及标本分别吸取5μl(准确),加入琼脂糖凝胶加样孔内。每板都要做一系列标准。
④通电:稳流24mA/板,端电压6~8V/cm,以流水冷却使琼脂糖保持15℃,电泳3~4h。
⑤脱杂蛋白及制干胶膜:电泳后的琼脂糖板浸泡在0.15mol/L NaCl中30min,将胶膜托置于聚酯薄膜上,用多层滤纸在轻轻加压下吸干胶内水分,然后将滤纸、胶膜与聚酯膜三者一起自然干燥,或用热吹风器吹干,干后胶膜会自然与滤纸及聚酯膜分开。
⑥染色:将琼脂糖胶膜平铺浸泡于染色液内20~30min。
⑦脱色:用脱色液浸泡已染色的胶膜至火箭峰清晰,背景基本无色。可在水中用两片玻璃纸将胶膜夹住,晾干后可长期保存。也可以用流水浸泡脱色至背景干净。
附注:
①抗原稀释倍数与抗血清用量的选择,应以火箭峰清晰、校准曲线斜率适中并成直线为宜。本法同时测定apoAⅠ与apoB,应调整两种抗血清用量,使二者峰高有区别,apoB峰高不小于1cm。
②不同种类来源的抗血清(如兔与羊),在等效价的情况下进行试验,结果会有差异。apoAⅠ测定以兔抗血清为好。用兔血清时峰形尖细,而羊血清所产生的峰粗,峰尖圆钝,有时在峰顶前出现虚影。校准血清所作校准曲线斜率也不同。但不论用何种抗血清,定量结果差别不大。
③在一定条件下电泳,不同稀释度校准血清的峰高不会有明显变动,校准曲线斜率基本一致。如标本峰高超出校准曲线范围时,应调整标本稀释倍数后重测。板间CV通常小于5%。
④火箭电泳结果可以用染色法或直接肉眼观察可见的火箭峰。前者用标本少,节省抗血清,但如适当增加标本及抗血清用量,不染色更为方便。所用琼脂糖应为标准电渗或低电渗的,凝胶中加入适量葡聚糖或聚乙二醇可使火箭峰更清晰。
⑤火箭峰的测量可以计算面积或峰高,面积是峰高乘以峰宽(峰半高处的宽度)。测量精度最好能达0.1mm。须用机械或电子放大设备。标准曲线范围内峰高以1~4cm为宜。
⑥本法适用于少量标本分析。也适用于apoAⅡ、CⅠ、CⅡ、CⅢ、D、E及Lp(a)测定。
4.6 正常值
阴性。
4.7 临床意义
阳性:高脂蛋白血症Ⅰ型、高脂蛋白血症Ⅴ型。
4.8 相关疾病
免疫学技术基本知识点梳理
免疫学技术
免疫学技术:是指在免疫学长期发展过程中形成的一套独特的研究手段和计数清道夫受体的生理功能,包括人工免疫防治技术(疫苗和血清)和免疫检测技术(抗原抗体检测和机体免疫功能检测)
免疫学研究涉及到的重要技术包括:单克隆抗体技术、T细胞克隆技术、转基因及基因编辑技术、分子杂交技术、聚合酶链反应技术等。
第一章 免疫学概论
疾病是指在集体受到致病因子的作用下清道夫受体的生理功能,因自稳调节紊乱而引发的一系列异常生命活动的过程,表现出一系列代谢、功能、结构的变化,有症状、机体的一系列病变。
引起疾病的因素:
生物性因素:病原微生物、髌骨、细菌等
理化性因素:机械力、温度、强酸、强碱、电离辐射等
营养性因素:主要是指包括生物大分子在内的会对机体的生命活动有一些影响的因素。
遗传性因素:包括染色体畸变在内的遗传因素
先天性因素:能够损害胎儿的有害因素。
免疫因素:超敏反应、自身免疫疾病、免疫缺陷病。
精神性疾病
免疫是指机体免疫系统识别自己和异己并且通过免疫应答排除异己,以维持机体生理平衡稳定的功能。
Qwen发现了血型镶嵌模型
Medarwar发现了免疫耐受是可以通过人工诱导的
Burnet形成了抗体的克隆选择学说,具体内容与如下:
机体内存在一些可以识别多种抗原的细胞系并且这些细胞系在细胞表面具有识别抗原的受体。
抗原进入体内后,选择相应的受体的免疫细胞使之活化、繁殖,最后成为免疫活性细胞及免疫记忆细胞。
胚胎时期自身抗原与免疫细胞相接触就会被破坏、排除或者处于抑制状态,银支撑位失去对自己抗原的反应性,也就是形成了自身免疫耐受,这种排除或者受抑制的细胞系成为禁忌细胞系。
免疫细胞系可以突变成为能与自身抗原反应的细胞系,因此生为自身免疫反应。也就是禁忌细胞系重新被激活并且与自身抗原发生反应成为自身免疫病。
自身:胚胎发育早期接触过的抗原。
异己:发育早期没有基础过的抗原。
免疫的本质就是识别自己排除异己。
免疫应答是机体免疫系统对自身和异己的识别和反应,并且排除异己保护自己的过程。
免疫应答可以分为两类:固有免疫和适应性免疫(体液免疫和细胞免疫)。
三大免疫功能:免疫监视、免疫防御、免疫自稳。
四种免疫能力:识别、反应、调节、记忆。
病原体侵入的过程启动免疫过程分别是:
即刻固有免疫应答:防御屏障、固有免疫细胞、固有免疫分子
诱导性免疫应答:炎症反应、效应细胞的招募和活化。
适应性免疫:病原体进入——初始的T、B细胞识别抗原。
固有免疫是指:由巨噬细胞等固有免疫细胞固有免疫免疫分子组成,主要通过受体与配体之间的识别非特异性的区别自己和非己。主要特点是:非遗传性、非特异性、无记忆性。
适应性免疫是指通过T、B细胞介导的。通过抗原抗体的特异性结合来区别自己和非己的免疫,特点在于遗传性、特异性、记忆性、多样性和放大性。
免疫防御是指机体通过免疫应答防御和清除各种病原体的侵袭,以维持机体的健康状态,也表现在排斥异种或者同种异体的器官。
主动免疫:机体自己产生的免疫力称为主动免疫,其中有病毒、细菌等感染之后形成的叫做天然主动免疫、由于人工接种细菌等病原体产生的免疫叫做人工主动免疫。
被动免疫:输入现成的免疫力:其中母乳喂养等属于天然被动免疫,接种抗体(血清)等属于人工被动免疫。
疫苗:凡是具有抗原性、接种到机体之后产生特异性主动免疫,并且可以低于传染病发生的制剂统称为疫苗。
巴斯德的三种疫苗:鸡霍乱病毒疫苗、狂犬病疫苗、炭疽杆菌疫苗。
泰勒的鸡胚减毒疫苗。
人乳头瘤病毒疫苗
免疫防御功能异常会出现
免疫防御功能底下会导致免疫缺陷。
免疫防御功能过强会导致过敏反应。超敏反应是指在集体再次接触到相同抗原时,,发生的免疫功能紊乱或者免疫组织损伤的特异性免疫应答的反应。
超敏反应可以分为四种:
I型超敏反应:过敏反应
II型超敏反应:细胞溶解型
III型超敏反应:免疫复合物型(小分子可溶性复合物、中等大小可溶性复合物、大分子不溶性的复合物)
IV型超敏反应:细胞介导型
免疫监视是指免疫系统可以监视和识别体内突变的细胞,防治肿瘤发生。
免疫功能如果未及时发现会出现突变细胞的异常增殖,形成肿瘤。
抗肿瘤免疫应答:
机体抗肿瘤的效应包括体液免疫和细胞免疫。
肿瘤的免疫逃逸机制
免疫自稳:是指机体借助于免疫系统内部的自控调节机制,消除衰老和损伤的细胞,清楚代谢等产生的废物,以维持机体内部的生理平衡和稳定。
免疫自稳异常会出现
不能及时清除衰老死亡的细胞核代谢废物,导致机体内环境失调。
免疫网络调节失调,对自身组织产生免疫反应,则发生自身免疫病。
也就是说,自身免疫病是由于免疫自稳不能正常调节引起的,超敏反应是由于免疫防御过强导致的。
自身免疫:机体对自身成分发生免疫应答,存在与所有个体,是机体免疫子文的重要组成部分,通常情况下不会对集体造成损伤。
自身免疫病是由于机体对自身成分发生免疫应答导致的免疫性疾病状态。(多发性硬化症、系统性红斑狼疮、风湿性关节炎)
免疫平衡是健康的核心。
识别功能:免疫系统通过细胞表面的受体对抗原的辨认,是免疫应答的前提和基础。
反应功能:免疫系统在识别抗原的基础上,启动免疫应答,清除异物以及衰老损伤的细胞和废物,使机体内部的生理环境稳定,也会出现病理状态。
调节能力:免疫系统对应答强度的自我感知能力和反馈能力。
记忆功能:免疫系统再次遇到相同的抗原时,会出现第二次增强的免疫应答,成为免疫系统的记忆功能,是适应性免疫的重要特征之一。
固有免疫的识别方式:
病原体相关分子模式的识别方式(PAMP):许多病原体共有的,进化上相对保守的分子结构,在正常宿主细胞表面不表达,因而成为固有免疫识别的靶位。比如说LPS、肽聚糖、病毒双联RNA等。模式识别受体(PRR):固有免疫对其进行识别和结合的受体(清道夫受体、甘露糖受体)。
损伤相关分子模式的识别方式(DAMP):各种原因导致西坝损伤出现某种物质比如说凋亡细胞表面的磷脂酰丝氨酸、损伤坏死细胞表面的HSP等,与模式识别受体结合,激活免疫细胞,属于内源性危险分子。
对丧失自我的识别方式:NK细胞表面的抑制性杀伤细胞免疫球蛋白手提找不到相应的HLA-I类配体就会发生活化,杀伤靶细胞。
适应性免疫(对抗原特异性识别)
反应能力:免疫系统在识别抗原的基础上启动免疫应答,清除异物或者衰老、受损的细胞,是集体达到生理平衡的状态,也可能会出现病理状态。
适应性免疫应答的类型:
体液免疫:B细胞免疫应答的效应,主要由抗体介导,因此成为体液免疫。
细胞免疫:T细胞免疫应答的效应,主要由效应T细胞介导。因此,叫做细胞免疫。
抗体介导的免疫效应:中和反应、免疫调理、免疫溶解、街道细胞毒性作用
T细胞街道的免疫应答:Th细胞细胞街道的免疫应答和CTL细胞介导的免疫应答。
调节能力:免疫系统对应答强度的自我感知及反馈调节。
免疫调节是指在免疫应答过程中免疫细胞和免疫分子相互作用形成正负调节的网络结构,并在遗传基因控制以及神经系统和内分泌系统的参与下维持机体的平衡和稳定。
作用:
提高机体的免疫力,排出异物
减少对自身组织的损伤
抗原清除之后,及时终止免疫应答。
分子水平的免疫调节: 抗原对免疫应答的调节、抗体对免疫应答的调节、抗体独特型免疫调节网络、补体对免疫应答的调节、细胞因子对免疫应答的调节。
细胞水平的免疫调节: B细胞对免疫应答的调节、T细胞对免疫应答的调节、NK细胞对免疫应答的调节、巨噬细胞对免疫应答的调节、细胞凋亡对免疫应答的调节。
整体和群体水平的免疫调节
免疫网络学说:抗原在进入机体之前,机体内处于一种相对的免疫稳定状态清道夫受体的生理功能;抗原进入机体之后,打破了这种平衡;当抗体达到一定量之后,将引起抗体独特型抗体的产生;抑制增值的克隆,防止其无休止的增殖,用于维持免疫应答的稳定。具有多效性、重叠性、拮抗性、协同性。
神经内分泌调解网络
神经系统:神经肽和神经递质
内分泌系统:激素少数为增强免疫应答的激素(生长激素、催产素、甲状腺素)
免疫系统对中枢神经系统和内分泌系统的影响:
受细胞因子影响的中枢性介导活动“促进神经细胞生长、增殖分化和存活;炎症。睡眠,行为。
受细胞因子影响的外周性介导活动:甲状腺功能
记忆能力:同一张抗原再次出现的时候,免疫系统会有记忆功能。
简述血浆脂蛋白中载脂蛋白的重要功能。
载脂蛋白
1,功能
脂蛋白中的蛋白部分称为载脂蛋白,载脂蛋白在脂蛋白的代谢及完成其生理功能中具有重要作用。其主要功能有:①构成并且稳定脂蛋白的结构;②修饰并影响和脂蛋白有关的酶的代谢和活性,③是一些酶的辅因子;④作为脂蛋白受体的配体,决定和参与脂蛋白和细胞表面脂蛋白受体的结合及其代谢过程。
各种载脂蛋白主要合成部位是肝,小肠也可合成少量;近年发现除肝外,脑、肾、肾上腺、脾、巨噬细胞也能合成载脂蛋白E.
2.分类
载脂蛋白一般分为载A、B、C、E、(a)五大类,每类中又有亚类,如A类中有分为Al、AⅡ、AIV,B类中又包括B48、Bl00等,还可能有一些变异体。迄今已发现20余种载脂蛋白,如APoAl、AⅡ、AIV、1348、Bl00、CⅠ、CⅡ、CⅢ、D、E、H、J和APO(a)等。不同脂蛋白含不同的载脂蛋白,如HDL主要含APOA1、AⅡ;LDL几乎只含APOB100;VLDL除含APOBl00外,还含APO
CⅠ、CⅡ、CⅢ及E;CM含APOB48而不含APOBl00.载脂蛋白不仅在结合和转运脂质及稳定脂蛋白的结构上发挥主要作用,而且还调节脂蛋白代谢关键酶[如脂蛋白脂肪酶(LPL)、卵磷脂脂蛋白脂酰转移酶(LCAT)、肝脂肪酶(HL)]活性,参与脂蛋白受体[如HDL受体、LDL受体(LDLR)又称为APOB,E受体、清道夫受体、APOE受体(LRP,即LDL受体相关蛋白)]的识别,在脂蛋白代谢上发挥重要作用。
细胞外miRNAs:从生物标志物到生理和疾病的调节因子
原文链接: Cell Metabolism 30, October 1, 2019. Extracellular miRNAs: From Biomarkers to Mediators of Physiology and Disease. IF: 22.415
miRNAs可在血清和其他体液中发现,并可作为疾病的生物标志物。更重要的是,分泌型miRNAs,尤其是胞外囊泡(EVs)如外泌体分泌的miRNAs,可能介导不同组织间的旁分泌和内分泌通讯,从而调节基因表达和远程调控细胞功能。分泌型miRNAs受影响时可能会导致组织功能障碍、衰老和疾病。 脂肪组织是循环外泌体miRNA的重要来源。 在许多代谢条件下发生的脂肪组织质量或功能的改变可以导致循环miRNA的改变,从而引起机体一系列的功能改变。
这篇综述回顾了得出这些结论的研究,并讨论了如何为新的研究奠定基础,有助于进一步确定细胞外miRNA作为细胞间通讯的重要介质如何发挥强大作用。
综述分为以下几个部分:
MicroRNAs (miRNAs)是由体内各种细胞产生的约22个nt的调节性非编码小RNA。许多miRNAs在进化过程中高度保守,尽管它们的多样性和数量与机体的复杂性相关。秀丽隐杆线虫的基因组包含437个miRNAs,小鼠超过1500个,而人类的miRNAs在2000到3000个之间(数据来自miRBase,第22版)。许多miRNAs可以无所不在地表达,而其他的则具有组织特异性。这种分布模式是由细胞内miRNA前体的转录和转录后调控所驱动的。
在细胞核中,初级miRNAs(pri-miRNAs)被RNA聚合酶II转录,然后由微处理器复合物(内含核糖核酸内切酶DROSHA及其RNA binding partner DGCR8)或剪接机制的组件进行处理。这导致了约70个nt的pre-miRNAs,被XPO5和Ran GTPase输出到细胞质中。pre-miRNAs被III型核糖核酸内切酶DICER和RNA结合蛋白TRBP与PACT共同处理,产生双链miRNAs duplex。这些miRNAs duplex被加载到RNA诱导的沉默复合体(RISC),在RISC中,Argonaute-2 (AGO2)及其分子伴侣HSC70/HSP90介导双链miRNAs duplex的一条链与其靶mRNA结合(另一条链一般很快被降解了),抑制mRNA的翻译和/或加速mRNA的降解。也有一些miRNAs发挥非常规的相反作用:诱导转录和上调蛋白表达的。不依赖DICER的miRNA生成也有报道,但它们的影响有限。
与mRNAs类似,miRNA表达谱也可作为细胞标志物。例如,miR-122在肝脏中高度表达,占该组织中总miRNA表达量的70%。肌肉细胞中富含miR-1、miR-133a、miR-133b、miR-206、miR-208a、miR-208b、miR-486和miR-499,因此这些miRNAs被称为myomiRs;miR-9和miR-124几乎完全在大脑中表达,后者占了该组织中近50%的miRNA含量;而β细胞是唯一高丰度表达miR-375的细胞。另一方面,一些细胞,如脂肪细胞和干细胞,表达多种miRNAs。
为了理解miRNAs 的表达如何在特定细胞类型中促进该组织的发育和稳态,产生了多种 细胞类型特异性DICER或DGCR8敲除小鼠 。中枢神经系统、胰腺、骨骼肌和心肌的DICER敲除使小鼠不能成活或出现严重的发育缺陷。而肝脏特异性DICER敲除小鼠(LDicerKO)和脂肪细胞特异性敲除小鼠DICER (ADicerKO)或DGCR8 敲除小鼠(ADgcr8KO)在成年之前与野生型的幼鼠难以区分,直到它们开始出现代谢功能障碍。包括LDicerKO小鼠肝脂质沉着症和早发性肝细胞癌;ADicerKO和ADgcr8KO小鼠部分出现脂肪营养不良和胰岛素抵抗。许多表型是因为miRNAs生成受阻改变mRNA半衰期和细胞的翻译功能,但是有一些表型因为其他组织中基因表达和功能的变化引起的二级改变,提示细胞非自治组织miRNAs损失的影响。当ADicerKO小鼠移植正常脂肪组织后,其肝脏基因表达发生逆转,提示这些变化受脂肪组织分泌的miRNAs调控。这种现象产生一个假象:每个细胞的miRNAs是内源性miRNAs产生和外源性miRNAs摄取的总和。要证实这一假设,就需要发展稳健的技术来追踪miRNAs起源和运输。
miRNAs可以通过囊泡转运和蛋白载体的机制被细胞输出和导入是miRNAs具有潜在的细胞和组织间通讯作用的强有力支持。这个概念最早是由Valadi等人在 2007年 提出的,他们在不同细胞系分泌的胞外囊泡(EVs)中识别出大量的mRNAs和miRNAs,这些囊泡可以被其他细胞吸收,然后将mRNAs和miRNAs释放到靶细胞中。 2010年 有研究表明,体液中存在miRNAs,且它们的水平与疾病进展相关。从那时起, 细胞外miRNAs转运机制 被广泛研究,目前已知 的两条主要途径 是: (1)通过EVs主动转运;(2)作为蛋白-miRNA复合物的一部分转运 。此外,可能有一些miRNAs是从破损或受损的细胞中泄漏出来的。
通常,多泡体(MVBs)与质膜融合产生的较小的EVs ( 200nm )称为外泌体(图1),而质膜直接向外出芽和裂变形成的较大EVs ( 200nm )称为微囊泡。直接出芽也能产生类似外泌体的小泡,被称为梭状囊泡或胞外体。
除EVs外,miRNAs还可能在含有蛋白复合物的血液中被运输。这些复合物也可以进入细胞并传递miRNAs来抑制靶mRNA。 低密度(LDL)和高密度(HDL)脂蛋白 都可以在循环中运输miRNAs。在HDLs的情况下,结合的miRNAs可以通过B类I型清道夫受体被受体细胞吸收并在细胞内释放从而调节受体细胞基因表达。
尽管EVs相关和脂蛋白结合的miRNAs在功能上很重要,但它们只是占循环中发现的所有miRNAs的一部分。在一些研究中,在人类血清中发现超过一半的miRNAs可能与核糖核酸蛋白结合,包括argonaute ( AGO2 );然而,其中只有一小部分是通过这种方式运输的。核仁蛋白核磷蛋白1 (nucleophosmin 1, NPM1 )也被发现可以携带和保护细胞外miRNAs不被降解。
生物标志物是一种可以用于疾病检测和/或预后预测的分子。一个好的生物标志物最重要的四个特征是特异性、敏感性、稳定性和非侵入性。 循环miRNAs水平的变化与多种疾病相关,包括2型糖尿病(T2D)、肥胖、心血管疾病(CVD)、癌症、神经退行性疾病等。
这部分内容参考我写的 ChemicalReviews综述 ,那里面有更详细的描述。
脂肪组织的功能除了以甘油三酯的形式储存能量外,还能分泌调控全身新陈代谢的分子来维持机体内环境平衡。这些分子包括脂肪产生的激素(被称为脂肪因子),信号脂质,炎症介质和EVs miRNAs。 ADicerKO小鼠约三分之二的循环miRNAs显著减少,这表明了脂肪组织对循环miRNAs库的显著贡献。 患有各种脂肪营养不良的患者,其循环外泌体miRNAs也有显著改变。重要的是,脂肪组织分泌的miRNAs已经被证明可以到达肝脏和肌肉等器官,并调节该组织基因和蛋白质的表达。
脂肪来源的循环miRNAs以内分泌方式控制代谢稳态的一个例子是2017年Thomou等人通过脂肪来源的miR-99b调控肝脏FGF21。 ADicerKO小鼠循环EVs中的miR-99b水平降低,肝脏中Fgf21 mRNA及3' UTR-报告基因活性的上调,这两种现象可通过往循环中加入含有 miR-99b 的EVs显著纠正。ADicerKO小鼠还显示出其他组织(包括肌肉、β细胞和骨骼)功能障碍,以及全身胰岛素抵抗。 但具体是哪些循环外泌体miRNAs参与了这些表型仍有待确定。
其他研究表明,来源于脂肪EVs的miRNAs也可以发挥旁分泌功能。从含有 miR-16、miR-27a、miR-146b和miR-222 的大脂肪细胞中释放的EVs可以转移到小脂肪细胞中,从而刺激其脂肪生成和脂肪细胞肥大。脂肪细胞分泌这些miRNAs是由游离脂肪酸和H 2 O 2 诱导的,在老年小鼠的血清中这些miRNAs表达上调。这些结果提示促进脂质积累和胰岛素抵抗的信号可能通过脂肪细胞的分泌miRNAs从胰岛素抵抗的脂肪细胞向新形成的脂肪细胞传播。肥胖患者的多种脂肪组织衍生的循环miRNAs(通过含脂肪特异性蛋白FABP4的细胞外颗粒的亲和纯化鉴定)在减肥手术一年后发生了显著变化。估计这些miRNAs可靶向WNT/β-catenin和胰岛素信号通路的成分。减肥手术后差异表达的miRNAs中, let-7a和miR-16 的靶标涉及胰岛素受体信号传导,并且这些miRNAs的水平与支链氨基酸(BCAA)的水平相关,表明它们可能与全身胰岛素抵抗相关。
胰岛细胞不仅可以通过分泌胰岛素和胰高血糖素来控制代谢,还可以通过分泌miRNAs来控制代谢。 初级胰岛细胞和β细胞来源的MIN6细胞在收到胰岛素分泌刺激时可释放特定的miRNAs。例如,与瘦组相比,肥胖ob/ob小鼠的血清、胰岛、肝脏和骨骼肌中 miR-223 表达上调。但其前体pri-miR-223仅在胰岛中升高,这表明其他组织中成熟miR-223水平升高来源与胰岛。miR-223已被证明能与 Glut4 mRNA的3' UTR结合,下调脂肪组织中的GLUT4( 葡萄糖的代谢取决于细胞对葡萄糖的摄取,然而,葡萄糖无法自由通过细胞膜脂质双层结构进入细胞,细胞对葡萄糖的摄入需要借助细胞膜上的葡萄糖转运蛋白(glucose transporters)简称葡萄糖转运体(GLUT)的转运功能才能得以实现。GLUT4就是其中的一种形式 ),上调心肌细胞的GLUT4表达。
miR-155、miR-142-3p和miR-142-5p 可能从T淋巴细胞来源的EVs转移到β细胞,导致炎症通路、细胞凋亡的激活和胰岛素缺乏性糖尿病的发生。
人单核细胞在促炎刺激后分泌的EVs具有高水平的 miR-150 。用这些EVs孵育微血管内皮细胞可下调miR-150靶基因c-Myb,这是一种参与内皮细胞迁移的转录因子。miR-150在体外过表达可诱导内皮细胞迁移,这种作用可通过动脉粥样硬化患者(miR-150水平上调)血浆中的EVs孵育来模拟。来自血管平滑肌细胞的EVs已被证明能够促进 miR-155 向内皮细胞的转移,通过降低紧密连接蛋白的水平来影响内皮屏障的完整性。暴露于氧化的低密度脂蛋白(LDL)的内皮细胞分泌的EVs高表达miR-155,miR-155可以将巨噬细胞的极化从M2样表型转移到促炎性M1样表型。血清和心脏中 miR-126 水平的变化被认为通过影响MCP-1和VCAM-1的表达而在心功能障碍中发挥作用。这些过程改变内皮功能,促进动脉粥样硬化。
越来越多的证据表明,循环EVs可能穿过室管膜层和血脑屏障(BBB)作用于中枢神经系统,从而发挥组织间通讯的作用。老龄大鼠鼻腔给药含 miR-219 的血清EVs可增加中枢神经系统的髓磷脂含量。改变血脑屏障(BBB)通透性的神经退行性疾病可以促进大脑循环miRNAs与血液循环miRNAs的交换。也有证据表明 EVs可以通过胞吞机制穿过血脑屏障 。许多细胞外miRNAs被认为是神经退行性疾病的疾病生物标志物,尽管它们在这些疾病的病理生理学中的作用尚不确定。 衰老会影响下丘脑干细胞分泌EVs miRNAs,而脑室内注射下丘脑干细胞分泌产生的EVs能够延缓下丘脑衰老。(汤老师的Nature文章) 含有miRNAs的EVs也涉及神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞和内皮细胞之间的相互作用。2018年,Huang等人发现脑损伤后小胶质细胞EVs 中miR-124水平升高,观察到这个miRNA可以转移到神经元中发挥抑制神经元炎症和促进神经元突触生长的作用。
尽管这个领域还很年轻,但细胞外miRNAs作为细胞间通讯的生理机制的概念却令人兴奋并受到关注,使用细胞外miRNAs更好地对疾病分期以及治疗的前景也是如此。目前,开发合适的工具和标准化的方法来评估miRNAs的运输和交付是该领域的瓶颈,但是在未来几年可能被克服。克服这些障碍将把这一领域带入一个新的高度:特定的细胞外miRNAs可被视为不同生理和病理生理状况的生物标志物,而外泌体或其他EVs中的miRNAs可被用于以一种特定而有效的方式治疗疾病。
感觉这篇综述的质量不如我写的上一篇 ChemicalReviews综述 ,那篇更全面,并且对某些方面描述也更具体。不过这篇也可以学到少量那篇综述没涵盖到的知识点。
原文链接: Cell Metabolism 30, October 1, 2019. Extracellular miRNAs: From Biomarkers to Mediators of Physiology and Disease. IF: 22.415
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免疫应答有哪些特点
1.免疫应答概念:是机体免疫系统受抗原刺激后,免疫细胞活化并发挥以清除抗原为主要生物学效应的全过程,其生理学意义是保持内环境相对稳定,而病理状态下可损伤机体。
2.固有免疫细胞识别的分子机制
(1)模式识别受体(PRR)指存在于固有细胞表面和血清中,可识别结合病原微生物或宿主凋亡细胞表面共有分子结构的受体。如:甘露糖受体、清道夫受体、Toll样受体。
(2)病原相关模式分子(PAMP)是模式识别受体(PRR)识别结合的配体分子。如G-菌脂多糖(LPS)、热休克蛋白(HSP)等。
Th1细胞:主要参与特异性细胞免疫应答;机制是通过活化巨噬细胞而增强抗胞内病原体感染。参与病理应带有:迟发型超敏反应、类风湿关节炎、炎症性肠炎。
Th2细胞:主要参与体液免疫应答;机制是促进B细胞增殖转化为浆细胞,产生抗体;
“好胆固醇”也会伤身!心血管专家解读胆固醇的「好」与「坏」
很多人将胆固醇视为“洪水猛兽”,认为高胆固醇就是心脑血管疾病的代名词,体检查出胆固醇高,甚至连鸡蛋都不敢吃了。
胆固醇高是造成血脂异常的重要原因。但是,作为人体必需的营养物质,胆固醇会参与人体的多项生理活动。合理膳食,才能够有效调节体内的胆固醇水平,让身体更 健康 。
怎么“吃”有助于控制胆固醇?不同类型的胆固醇,对人体有哪些影响?《生命时报》采访专家为你详细解读。
受访专家
中南大学湘雅医院营养科副主任医师 刘菊英
东南大学附属中大医院心血管内科主任医师 陈立娟
辽宁省人民医院心血管内科主任医师 郝文君
胆固醇本身不能溶解于血液,必须依附在脂蛋白上才能从周边组织进入肝脏,并在肝脏中被分解代谢、排出体外。人体内的胆固醇可以通过载体分为两种:
很多人认为“好胆固醇”越高对身体越好,但是,丹麦哥本哈根大学医院的研究团队在《欧洲心脏杂志》上发表的一项研究称,“好胆固醇”并不是越高越好,过高或过低都会增加感染风险,尤其是胃肠炎和细菌性肺炎。
该研究共纳入近10万例受试者,在6年期间,9%的受试者住院期间发生了感染性疾病。
研究者提示,尽管通常认为高密度脂蛋白胆固醇是对 健康 有利的好胆固醇,它也是有适宜范围的,不能过高。
另一项研究发现,“好胆固醇”水平升高有可能由某种罕见的基因突变引起。在这种情况下,心脏病风险反而会升高。比如,某些人体内的B类清道夫受体1(SCARB1)基因发生突变,导致高密度脂蛋白丧失运送胆固醇的功能。
此时,尽管他们体内的“好胆固醇”水平很高,也很难从周边组织被运送至肝脏,实现清除目的,反而会在动脉中累积导致动脉阻塞,增加心脏病风险。
应该说,“好胆固醇”对心脏的保护作用更多 取决于它发挥功能的方式,而非数量 。
如果一个人体内的高密度脂蛋白胆固醇水平低于1.0毫摩尔/升(40 毫克/分升),还是应该通过控制饮食、改善生活方式和适当运动调整,并不建议通过药物手段调整。
很多人都希望低密度脂蛋白胆固醇的水平越低越好, 但是不同人的理想胆固醇水平是不一样的。
如果没有冠心病、脑梗,也没有高血压、糖尿病、吸烟等危险因素的人,胆固醇应该不高于3.4毫摩尔/升。反之,则需要积极管理坏胆固醇,通常应控制在1.8~2.6毫摩尔/升以下。
如果低密度脂蛋白胆固醇水平低于正常值太多,可能提示身体出现了下面这3种问题:
消耗性疾病
如果不是药物或饮食导致的胆固醇过低,就需要警惕某些消耗性疾病,如肝硬化、甲亢等。如果胆固醇过低并且消瘦,就要考虑是否有患肿瘤的可能。
胆固醇过高对身体不利,过低一样会影响 健康 。比如,使细胞膜稳定性减弱,导致血管壁脆性增加,甚至引起脑出血。同时还会减少糖皮质激素合成,减弱人体的应激能力和免疫力。
饮食习惯
坏胆固醇过低,也有可能是饮食不合理、摄入脂肪过低造成的。
例如素食者,或是过度减肥者,都有可能因摄入脂肪过少而形成严重营养不良,胆固醇自然也会偏低。
肝脏问题
严重肝病患者,会因为肝脏代谢异常、胆固醇合成功能障碍,造成坏胆固醇值偏低,老年人更易出现肝脏合成功能障碍。
总之,坏胆固醇不是越低越好,指标是否过低还应该征求医生的建议。
胆固醇摄入多了,可能引起高胆固醇血症,进而形成冠状动脉粥样硬化性心脏病等所谓的“富贵病”。想要把胆固醇水平保持在正常范围内,可以从日常饮食中入手。
多可溶性膳食纤维
燕麦、米糠等食物富含可溶性膳食纤维,可以帮助降低低密度脂蛋白胆固醇,也就是“坏”胆固醇,还可以减少胆固醇的吸收。这些食物还包括豆类、大麦、水果等。
多植物甾(zāi)醇
植物甾醇是一种存在于植物中的固醇,临床试验显示,植物甾醇有助于减少胆固醇的吸收。小麦胚芽、麦麸、花生、杏仁、孢子甘蓝以及植物油(玉米油、芝麻油、芥花油、橄榄油等)等食物含有植物甾醇。
多 健康 脂肪
鱼、核桃、牛油果、橄榄油等含有的不饱和脂肪酸,有助于改善高胆固醇。
深海鱼类含有对人体 健康 有益的 欧米伽3脂肪酸 ,这种不饱和脂肪酸能促进中性或酸性胆固醇从粪便排出,抑制肝内脂质及脂蛋白合成,降低血浆中胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、极低密度脂蛋白胆固醇,增加高密度脂蛋白胆固醇。
人体无法自行合成这种脂肪酸,只有靠食物补充。
少饱和脂肪
大部分饱和脂肪来自于肉类,比如牛肉、羊肉、猪肉、带皮禽肉,以及黄油、奶油、芝士、全脂牛奶等。
有些植物脂肪比如椰子油、棕榈油(经常藏在平时吃的零食里)等也含有饱和脂肪。
少“精碳水”
摄入过多的精制碳水化合物和糖容易在肝脏中转化成为脂肪,引起血脂异常、脂肪肝等疾病。精制碳水化合物主要存在于精制米、面等富含碳水化合物的食品中。
少植脂末
植脂末脂肪含量达20%~75%,不仅不能增加营养,其中含有的氢化植物油还会带来对心血管危害最大的“反式脂肪酸”。
摄入过多的反式脂肪酸,会增加不良胆固醇,减少良性胆固醇的含量,干扰必须脂肪酸的新陈代谢。
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