综述:氧化低密度脂蛋白在疾病中的多种病理作用

【字体: 时间:2025年09月11日 来源:Ocean Engineering 5.5

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  本综述系统阐述了氧化低密度脂蛋白(Ox-LDL)的形成机制及其在多种疾病中的核心作用。作者强调Ox-LDL通过促进炎症反应、氧化应激和内皮功能障碍,广泛参与动脉粥样硬化(CVD)、神经退行性疾病、糖尿病(DM)、肝肾疾病等病理过程,并探讨了其作为生物标志物的临床挑战与未来方向。

  

引言:

氧化低密度脂蛋白(Ox-LDL)是低密度脂蛋白(LDL)经过化学修饰的产物,其蛋白质和脂质成分在氧化应激条件下发生改变。这种氧化可能由自由基直接作用或脂质过氧化副产物介导。Ox-LDL的存在与动脉粥样硬化及多种病理状态的发展密切相关,尽管其具体作用机制仍在深入探索中。Ox-LDL的发现标志着对动脉粥样硬化发生机制认识的范式转变,强调氧化修饰是驱动疾病进程的核心因素。

理解LDL的氧化过程:

氧化是一种失去电子的化学反应,会导致自由基的产生。这些高活性分子可对细胞、组织和器官造成损害。氧化过程既源于内源性细胞代谢,也来自外源性环境暴露(如紫外线和空气污染物)。持续的氧化还原失衡会引发慢性炎症,并促进多器官系统的疾病进展。LDL的氧化是这一过程中的关键环节,修饰后的Ox-LDL具有更强的致炎和致动脉粥样硬化特性。

Ox-LDL与脑部疾病及衰老:

Ox-LDL在多种脑部疾病(如阿尔茨海默病、中风和其他神经退行性疾病)的发病机制中扮演重要角色。它通过促进神经炎症、氧化应激和内皮功能障碍加剧脑损伤。在阿尔茨海默病中,Ox-LDL推动Aβ斑块形成和tau蛋白过度磷酸化,从而加重神经元损伤。在中风模型中,Ox-LDL破坏血脑屏障完整性并促进缺血后再灌注损伤。

Ox-LDL与动脉粥样硬化及心血管疾病(CVD):

大量研究集中于Ox-LDL在动脉粥样硬化发展中的作用。高水平的Ox-LDL与动脉粥样硬化的多个阶段相关,从早期病变形成到斑块破裂。尽管有观点认为LDL氧化并非唯一或最关键的致动脉粥样硬化修饰,但Ox-LDL无疑通过激活炎症通路、促进泡沫细胞形成和血管平滑肌细胞增殖等方式推动CVD进展。

Ox-LDL与肺部疾病:

高脂血症已被报道为慢性阻塞性肺疾病(COPD)的危险因素。Ox-LDL通过氧化应激和炎症机制在肺部疾病发病中发挥作用。在COPD和哮喘中,升高的Ox-LDL水平通过促进炎症介质释放加剧气道炎症和重塑。脂质负载的巨噬细胞在肺部炎症环境中进一步放大Ox-LDL的毒性效应。

Ox-LDL与肝脏疾病:

肝脏在合成和清除内源性及外源性脂质中起核心作用。Ox-LDL显著参与非酒精性脂肪肝病(NAFLD)向非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的进展。它通过激活Kupffer细胞和星状细胞促进肝脏炎症和氧化应激,导致纤维化因子释放和肝细胞损伤。

Ox-LDL与肾脏疾病:

Ox-LDL在肾脏中的积累与慢性肾病(CKD)的炎症、纤维化和功能异常密切相关。它通过促进上皮-间质转化(EMT)和细胞外基质积聚加剧肾实质损害。此外,Ox-LDL调控与氧化应激和细胞凋亡相关的多种通路,导致肾功能逐渐丧失。

Ox-LDL与骨骼疾病:

破骨细胞的吸收功能对维持骨稳态至关重要,而Ox-LDL可破坏这一平衡。尽管多项研究探讨了Ox-LDL对破骨细胞生成的影响,但其具体机制尚未完全阐明。实验表明,特定浓度的Ox-LDL可诱导破骨细胞分化并增强其骨吸收活性,这可能与骨质疏松等疾病的进展有关。

Ox-LDL与糖尿病及代谢综合征:

新证据表明Ox-LDL通过早期诱导胰岛素抵抗和渐进性β细胞功能障碍参与糖尿病病理生理。它在胰岛素敏感组织(如骨骼肌、肝脏和脂肪组织)中诱发氧化应激和炎症,损害胰岛素信号通路。内质网应激进一步加剧胰岛素抵抗和β细胞衰竭。

Ox-LDL与生育能力:

Ox-LDL被认为与男性不育相关,氧化应激性不育(MOSI)的概念由此提出,其特征是精液参数异常和氧化应激水平升高。Ox-LDL通过影响精子质量和睾丸功能干扰生育过程。

Ox-LDL与疟疾:

Ox-LDL在疟疾病理中的作用是一个新兴研究方向。在疟疾感染期间,宿主免疫反应和寄生虫活动加剧氧化应激,导致LDL氧化增加,这可能与脑疟等严重并发症相关。

Ox-LDL在肥胖及其他病理中的作用:

最近研究强调Ox-LDL是肥胖中脂质异常、炎症和代谢失调相互作用的重要介质。它通过低密度脂蛋白受体相关蛋白6(LRP6)等途径促进氧化应激诱导的骨髓干细胞(BMSC)衰老,从而加剧肥胖相关并发症。

检测问题:

Ox-LDL的临床检测尚未成为常规操作,但其作为评估心血管风险和动脉粥样硬化进展的生物标志物显示出潜力。目前可通过酶联免疫吸附测定(ELISA)等技术检测Ox-LDL水平,但其标准化参考范围和检测方法的可靠性仍需进一步验证。

总结:

本综述系统总结了Ox-LDL在多种病理条件中的关键作用。它不仅深入参与心血管疾病、糖尿病、肾病和神经退行性疾病的发展,还涉及肺部、肝脏、骨骼及生殖系统疾病。尽管作为生物标志物和治疗靶点具有潜力,但其临床转化仍面临标准化和验证方面的挑战。

未来方向:

未来研究需开展大规模纵向研究以确立Ox-LDL的标准化临界值和临床实用性。同时,开发针对Ox-LDL形成的治疗策略(如抗氧化剂或抗炎疗法)可能为多种疾病提供新的干预手段。多学科合作将推动这一领域向精准医学方向发展。

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