產(chǎn)品專題——低密度脂蛋白及其應(yīng)用

低密度脂蛋白（Low Density Lipoprotein，簡(jiǎn)稱為 LDL）是血液中五種常見(jiàn)脂蛋白之一，由極低密度脂蛋白(VLDL)通過(guò)脂蛋白脂肪酶(LPL)的作用使其喪失部分甘油三酯轉(zhuǎn)化而來(lái)。LDL是主要的膽固醇和膽固醇酯轉(zhuǎn)運(yùn)體，占血漿脂蛋白總量的一半以上，其通過(guò)低密度脂蛋白受體(LDLR)介導(dǎo)的內(nèi)吞作用被肝臟和其他組織吸收。研究表明低密度脂蛋白在動(dòng)脈壁內(nèi)的異常蓄積及其誘發(fā)復(fù)雜免疫炎癥反應(yīng)過(guò)程，不僅是動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis, AS)發(fā)生的始動(dòng)環(huán)節(jié)，更是最終導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化血栓形成的重要誘因^[1]。

圖1 低密度脂蛋白粒子在體溫附近的分子模型示意圖^[2]

在低密度脂蛋白導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的多種修飾中，氧化是主要的修飾形式。氧化型低密度脂蛋白(Oxidized LDL，Ox-LDL)可引起一系列的病理生理變化、促進(jìn)泡沫細(xì)胞和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成。Ox-LDL還通過(guò)誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙、單核細(xì)胞的趨化、平滑肌細(xì)胞的增殖和遷移以及血小板的激活來(lái)促進(jìn)脂肪條紋和動(dòng)脈粥樣硬化的形成，最終導(dǎo)致斑塊的不穩(wěn)定和最終破裂^[3]。

2023年6月5日，武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、泰康生命醫(yī)學(xué)中心、細(xì)胞穩(wěn)態(tài)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室宋保亮/羅婕教授團(tuán)隊(duì)在Nature Cell Biology上發(fā)表了題為“Delivery of low-density lipoprotein from endocytic carriers to mitochondria supports steroidogenesis"的研究論文。他們通過(guò)全基因組shRNA篩選，發(fā)現(xiàn)線粒體膜外膜蛋白磷脂酶D6(PLD6)能將心磷脂水解成磷脂酸，加速LDLR的降解。PLD6促進(jìn)LDL和LDLR進(jìn)入線粒體，LOLR被線粒體蛋白酶降解，LDL攜帶的膽固醇用于類固醇激素的生物合成^[4]。該研究發(fā)現(xiàn)了一條存在于類固醇激素合成組織和細(xì)胞中的全新的LDL/LDLR運(yùn)輸和降解途徑，并揭示了線粒體在LDLR穩(wěn)態(tài)維持中的新功能。

圖2  PLD6增加了低密度脂蛋白在線粒體中的移位7

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人極低密度脂蛋白

極低密度脂蛋白（Very Low Density Lipoprotein，簡(jiǎn)稱為VLDL）是血液中五種常見(jiàn)脂蛋白之一，密度＜1.006g/ml，直徑30-80nm，包含5-12%蛋白、50-55%甘油三酯、18-20%磷脂、12-15%膽固醇酯和8-10%膽固醇。VLDL可用來(lái)研究極低密度脂蛋白受體(VLDLR)的代謝方式和生理功能，也常用來(lái)研究VLDL區(qū)分與乳糜微粒的生理效應(yīng)。

人源低密度脂蛋白

LDL適用于心血管研究和脂質(zhì)運(yùn)輸研究、 LDL代謝及其與心血管疾病的關(guān)聯(lián)性研究，也適用于受體結(jié)合到人皮膚成纖維細(xì)胞的活性評(píng)估。此外，也能用作細(xì)胞標(biāo)志物和疾病標(biāo)志物。

人源氧化低密度脂蛋白

由過(guò)度銅離子介導(dǎo)人血漿來(lái)源的純化LDL進(jìn)行的氧化修飾，無(wú)菌包裝，可用PBS磷酸鹽緩沖液或細(xì)胞培養(yǎng)基直接稀釋使用，可用來(lái)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞形成泡沫樣細(xì)胞。

人源高氧化程度低密度脂蛋白

由過(guò)度銅離子介導(dǎo)人血漿來(lái)源的純化 LDL 進(jìn)行的高度氧化修飾，無(wú)菌包裝，可用 PBS 磷酸鹽緩沖液或細(xì)胞培養(yǎng)基直接稀釋使用，用來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡/死亡，以及細(xì)胞損傷模型。

人源乙酰化低密度脂蛋白

乙酰化的LDL(Acetylated LDL，Ac-LDL)是修飾LDL中的一種，LDL載脂蛋白上的賴氨酸殘基被乙酰化修飾后，不再能結(jié)合到LDL受體，進(jìn)而被含特異性識(shí)別修飾LDL的清道夫受體的巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞攝取，導(dǎo)致大量帶負(fù)電荷的脂質(zhì)小滴進(jìn)入，產(chǎn)生類似動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中發(fā)現(xiàn)的泡沫樣細(xì)胞。Ac-LDL可用在內(nèi)皮細(xì)胞和小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的功能研究，也可用作泡沫樣細(xì)胞生成的陽(yáng)性對(duì)照。

紅色/綠色熒光標(biāo)記人源低密度脂蛋白

紅色/綠色熒光探針DiI/DiO標(biāo)記的人源LDL，用來(lái)觀察培養(yǎng)細(xì)胞的LDL結(jié)合位點(diǎn)，或篩選LDL受體表達(dá)缺陷型的細(xì)胞突變株。也可通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)評(píng)估細(xì)胞受體水平或檢測(cè)組織的受體水平。DiI-LDL/ DiO-LDL是細(xì)胞內(nèi)吞研究的很好標(biāo)記物。

紅色/綠色熒光標(biāo)記人源乙酰化低密度脂蛋白

紅色/綠色熒光探針DiI/DiO標(biāo)記的人源乙酰化LDL(Human Ac-LDL)。細(xì)胞被DiI-Ac-LDL/ DiO-Ac-LDL標(biāo)記后，溶酶體酶降解脂蛋白，使得探針DiI/DiO聚集在細(xì)胞內(nèi)膜上。DiI-Ac-LDL/DiO-Ac-LDL可用來(lái)標(biāo)記巨噬細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞，從而能在混合細(xì)胞群中鑒定和分選出這些細(xì)胞。也可用來(lái)研究不同細(xì)胞系對(duì)乙酰化LDL 的內(nèi)吞作用。

[1] 張杰，王曉娜，肖文凱等. 高齡動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病患者他汀療效分析[J]. 2020,41(5):440-445.

[2] Hevonoja T, Pentikinen M O, Hyvnen M T,et al. Structure of low density lipoprotein (LDL) particles: Basis for understanding molecular changes in modified LDL[J]. Biochimica et Biophysica Acta, 2000, 1488(3):189-210.

[3] Jiang H, Zhou Y W, Seyed M. Nabavi, et al. Mechanisms of Oxidized LDL-Mediated Endothelial Dysfunction and Its Consequences for the Development of Atherosclerosis[J]. Frontiers in Cardiovascular Medicine, 2022.

[4] Zhou Y X, Wei J, Deng G,et al. Delivery of low-density lipoprotein from endocytic carriers to mitochondria supports steroidogenesis[J].Nature Cell Biology, 2023, 25(7):937-949.

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