115年:(醫檢)生化(1)
下列何者在磷脂質水解過程中會修飾 LDL以促進其氧化,促使斑塊脂質生成和堆積,可用於評估動脈粥狀硬化的發生?
A同半胱胺酸( homocysteine )
B脂蛋白相關磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A2)
CCD40配體(CD40L)
D半乳糖凝集素 -3(galectin-3 )
詳細解析
本題觀念:
本題考查的是動脈粥狀硬化 (Atherosclerosis) 的病理生理機制,特別是低密度脂蛋白 (LDL) 的修飾與發炎反應。核心在於辨識參與 LDL 氧化修飾與磷脂質水解的特定酵素,以及該酵素產物如何促進斑塊不穩定性。
選項分析
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(A) 同半胱胺酸(Homocysteine):
- 錯誤。同半胱胺酸是一種含硫胺基酸,高濃度(高同半胱胺酸血症)是動脈粥狀硬化的獨立危險因子。
- 其致病機轉主要是造成血管內皮細胞損傷、促進氧化壓力(Oxidative stress)與血栓形成。雖會引起 LDL 的「同半胱胺酸單體化(homocysteinylation)」,增加 LDL 的堆積,但它本身不是酵素,不具備「水解磷脂質」的功能。
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(B) 脂蛋白相關磷脂酶A2(Lipoprotein-associated phospholipase A2, Lp-PLA2):
- 正確。Lp-PLA2(又稱 PAF-AH)是一種由巨噬細胞和泡沫細胞分泌的酵素,在血液中主要與 LDL(特別是小而緻密的 sdLDL)結合運送。
- 機制:Lp-PLA2 專門針對 LDL 顆粒上已氧化的磷脂質(Oxidized phospholipids)進行水解反應(切斷 sn-2 位置),產生兩種強效的促發炎介質:溶血磷脂醯膽鹼(LysoPC) 與 氧化游離脂肪酸(oxidized NEFA)。
- 後果:這些產物會引發強烈的血管發炎反應,吸引單核球進入內皮下層轉化為泡沫細胞,促進脂質核心(Lipid core)的生成與壞死,最終導致不穩定的動脈粥狀硬化斑塊(Vulnerable plaque)。因此,Lp-PLA2 被視為評估血管發炎與斑塊破裂風險的特異性生物標記。
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(C) CD40配體(CD40L):
- 錯誤。CD40L (CD154) 主要存在於活化的血小板與 T 細胞表面,屬於腫瘤壞死因子(TNF)超家族。
- 它透過與 CD40 結合,促進發炎細胞激素釋放、內皮細胞活化及血栓形成,是動脈粥狀硬化的發炎媒介,但其機制是受體-配體信號傳遞,而非水解 LDL 上的磷脂質。
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(D) 半乳糖凝集素 -3(Galectin-3):
- 錯誤。Galectin-3 是一種 β-半乳糖苷結合蛋白,主要由活化的巨噬細胞分泌。
- 它與心臟纖維化、心衰竭進展及巨噬細胞活化有關。雖然參與動脈粥狀硬化的發炎過程,但並非修飾 LDL 的水解酵素。
答案解析
題目明確指出該物質在「磷脂質水解過程中」修飾 LDL,這直接對應到 Phospholipase(磷脂酶) 的酵素活性。Lp-PLA2 正是透過水解 LDL 上的氧化磷脂質,產生促發炎產物(LysoPC),進而促進斑塊脂質生成與堆積,是評估動脈粥狀硬化風險(特別是斑塊不穩定性)的重要指標。
故正確答案為 (B) 脂蛋白相關磷脂酶A2(lipoprotein-associated phospholipase A2)。
核心知識點
- Lp-PLA2 的生化特性:屬於 Phospholipase A2 superfamily,主要結合於 LDL (apoB),又稱 PAF-AH (Platelet-activating factor acetylhydrolase)。
- 致病機轉:
- 受質:Oxidized Phospholipids (on ox-LDL)。
- 作用:水解 sn-2 酯鍵。
- 產物:LysoPC (Lysophosphatidylcholine) + Oxidized Fatty Acids。
- 效應:Pro-inflammatory (促發炎)、Pro-atherogenic (促動脈硬化),導致泡沫細胞死亡與壞死核心擴大。
- 臨床應用:Lp-PLA2 (PLAC Test) 可作為冠狀動脈疾病與中風風險的獨立預測因子,反映血管壁內的發炎程度而非僅是血脂量。
參考資料
- Lp-PLA2 Structure and Function: Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2005;25:923–931. (Lp-PLA2 hydrolysis of oxidized phospholipids generates bioactive lipid mediators).
- Lp-PLA2 as a Biomarker: Mayo Clinic Proceedings. 2010;85(12):1141-1149. (Association between Lp-PLA2, LysoPC, and plaque inflammation).
- Mechanisms of Atherosclerosis: Nature Reviews Cardiology. (Role of lipid modification and inflammation).