低密度脂蛋白化学结构

对脂蛋白颗粒结构的研究有助于认识脂蛋白内载脂蛋白、脂类和糖类各成分之间的动力学交换，也是了解脂蛋白功能的关键。许多新的物理、化学、生物技术应用于研究血浆脂蛋白的结构：电镜和小角度X射线用于分析完整脂蛋白的形态；磁共振、差示扫描量热学、圆二色性分析、旋光色散、荧光光谱及超速离心方法可以提供脂蛋白及亚结构的资料；酶学修饰和化学修饰也可提供不少线索。尽管目前对多成分的脂蛋白的错综复杂的精确结构尚未彻底了解，但有资料表明，血浆中各种脂蛋白具有大致相似的基本结构。

疏水性较强的TG及胆固醇酯均位于脂蛋白的内核，而具有极性及非极性基团的载脂蛋白、磷脂及游离胆固醇则以单分子层借其非极性的疏水基团与内部的疏水链相联系，覆盖于脂蛋白表面，其极性基团朝外，呈球状或准球形。CM及VLDL主要以TG为内核，LDL及HDL则主要以胆固醇酯为内核。大多数载脂蛋白均具双性α-螺旋（α-helix）结构。不带电荷的疏水性氨基酸残基组成螺旋的非极性面，带电荷的亲水性氨基酸残基组成螺旋的极性面，这种双性螺旋结构有利于载脂蛋白与脂质的结合并稳定脂蛋白的结构。

（一）VLDL和CM的结构

VLDL和CM都是运输TG的脂蛋白，前者运输内源性TG，后者运送小肠吸收的外源性三酰甘油，一般以密度来区分两者。外周组织内的脂蛋白脂肪酶快速地不断作用于VLDL和CM，使它们转变成为缺少TG而富含胆固醇酯的“残留”脂蛋白。VLDL含有约53%TG，18%磷脂，7%胆固醇和12%胆固醇酯，蛋白质含量为10%，其中ApoC和CⅠ各占10%，ApoCⅢ30%，ApoB 40%，ApoE 5%～10%，还有痕量ApoAⅠ和ApoAⅡ。VLDL的结构可以用“脂质核心”模型来描绘，根据酶促反应和物理学特性的研究资料提出的模型，球形颗粒外壳约2nm。CM是在脂肪吸收期间肠黏膜细胞产生的一种富含TG的脂蛋白，通常是靠它的漂浮特征（Sf＞400；VLDLSf＝20～400）与VLDL分离开来。乳糜微粒含有一个非极性脂质核心结构，被极性脂质和蛋白质组成的单层包围着。CM颗粒大小不等，其大小取决于颗粒内装载的脂肪量、饮食中脂肪的不饱和程度和肠内合成蛋白质的能力。肠吸收高脂食物的高峰期间，淋巴CM颗粒大，吸收不饱和脂肪期间CM颗粒大，蛋白质合成被抑制时CM颗粒较大。CM颗粒较大，有强烈的光散射作用，故当其大量进入血液后，使血浆变浑浊，此称乳糜血。把这种血浆放在4℃环境下静置过夜，CM飘浮到血浆表面，聚集而成一层“奶油”样物质。

（二）LDL的结构

LDL的主要载脂蛋白ApoB在水溶液中容易聚集和不易溶解，给研究其结构带来不少困难，它既不溶于4．2mg/L的四甲基尿素（tetramethyl urea），也不溶于水溶液。当用有机溶剂脱脂后，在SDS中ApoB可以以双聚体形式存在。ApoB不溶于水的性质决定我们很难进行重新装配实验。因此，对LDL结构的分析局限于完整的LDL颗粒。虽然LDL通常分为两种亚族即LDL1（d＝1．006～1．019g/ml和LDL2（d＝1．019～1．063g/ml），但对其结构的讨论限于LDL2（通常称为LDL）。超速离心分析结果表明LDL2的分子量为2．75×106u，但饮食因素使LDL2的浮力、密度、沉降系数和分子量有较大变动。

LDL内含ApoB 20%～25%，磷脂约22%，胆固醇酯35%，胆固醇8%，TG 8%，此外还含有痕量ApoA和ApoC。

（三）HDL的结构

在各种血浆脂蛋白中，HDL的结构研究受到极大的重视。HDL是一组不均一的脂蛋白家族，用差速区带超速离心方法和分析与制备型凝胶等电聚焦方法，可以把HDL分成若干亚族，具有不同的密度、颗粒大小、分子量及不同比例的脂质和载脂蛋白组成。HDL的三维形态和结构组织的资料是来自电镜观察和小角度X射线散射研究。小角度X射线散射研究报道提供各HDL亚族的特征性形态学参数，其中包括Alaupovic分类法从人HDL3和HDL2又分离出的LpA和LpC组分与按密度分类法分离的人HDL2和HDL3比较。

（四）Lp（a）的结构

Lp（a）由Berg在1963年制备LDL抗体过程中发现，当时测定Lp（a）在北欧人群分布率为30%，目前采用更灵敏的方法已发现其几乎存在于所有人群中，只是在血浆的浓度差异极大，从＜10mg/L到＞1g/L。更重要的是Lp（a）在血浆中的水平与冠心病密切相关，其结构与纤溶酶原极其相似。Lp（a）上浮密度在1．05～1．10g/ml，球形颗粒，直径为23．5～26．0nm，分子量4．6× 106～5．6×106，Lp（a）在琼脂糖电泳中位于前β-脂蛋白位置。Lp（a）含有ApoB100和Apo（a）两类载脂蛋白，前者与LDL的ApoB100相同，后者是Lp（a）的独特载脂蛋白。当用还原剂巯基乙醇或二硫苏糖醇处理Lp（a）时，Lp（a）被分解为Apo（a）和脂质及ApoB两部分。这种解体现象提示Apo（a）与其他部分的结合是由二硫键相连。Jane（1992）用探针技术寻找Apo（a）和ApoB中的巯基成分，发现两个特定的巯基，即ApoB中的半胱氨酸（Cys）-3734和Apo（a）中的Cys-4057为二硫键结合的部位。