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首都医科大学附属北京潞河医院赵冬/柯静团队揭示ANGPTL3为HDL新型功能调节因子
文章标题：ANGPTL3 is a novel HDL component that regulates HDL function
发表期刊：Journal of Translational Medicine (IF 7.4)
合作客户：首都医科大学附属北京潞河医院赵冬、柯静研究团队
研究背景
动脉粥样硬化相关的血管并发症是2型糖尿病（T2DM）患者致残和死亡的主要原因，高密度脂蛋白（HDL）在各种生物过程中发挥作用，对动脉粥样硬化和糖尿病具有多种保护作用，从T2DM患者血浆中分离的HDL被证明功能失调。ANGPTL3是参与调节血脂代谢的血管生成素样蛋白家族的成员之一，由肝细胞分泌并抑制脂蛋白脂酶和内皮脂酶活性。先前的研究报道了血浆ANGPTL3水平与HDL之间的相关性，最近发现在健康人体循环中ANGPTL3优先与HDL结合。然而，在2型糖尿病患者中，ANGPTL3是否作为HDL的结合成分参与调节HDL功能，目前尚不清楚。
研究结果
1、在非糖尿病受试者和T2DM患者中，ANGPTL3和HDL的功能相关性
研究者从非糖尿病受试者和T2DM患者的血浆中分离脂蛋白组分，并通过蛋白质印迹法和免疫共沉淀，确定ANGPTL3在很大程度上与HDL结合，并且在非糖尿病受试者中，HDL中的ANGPTL3水平与胆固醇流出的百分比以及低密度脂蛋白呈正相关，但在T2DM患者中没有。随后，研究者使用Pearson相关分析检测了HDL中的的ANGPTL3和HDL其他成分之间的相关性，发现HDL中的ANGPTL3和其他HDL成分（apoA-I）之间的相关性在女性非糖尿病受试者和T2DM患者之间存在差异。在女性非糖尿病受试者中，HDL中的ANGPTL3和apoA-I呈正相关，而在女性T2DM患者中，HDL中的ANGPTL3与apoA-I则呈负相关。
ANGPTL3是人体HDL的一个组成部分
2、小鼠体内ANGPTL3和HDL的功能相关性
为了进一步证实ANGPTL3在HDL中存在，研究者将AAV2/8-ANGPTL3通过尾静脉注射方式进行小鼠体内给药，实现了小鼠血浆和肝组织中ANGPTL3的过表达，利用密度梯度超速离心从AAV2/8-ANGPTL3小鼠的血浆中分离出脂蛋白组分，并通过蛋白质印迹在HDL中检测到Flag-ANGPTL3。随后，研究者在T2DM模型小鼠（db/db）和对照小鼠（db/m）中证实了ANGPTL3与HDL功能之间的关系，在db/m小鼠中，HDL中的ANGPTL3水平与胆固醇流出百分比呈正相关，而在db/db小鼠中没有观察到相关性。用流式细胞术测定HDL预处理的TNF-α刺激的内皮细胞中VCAM-1和ICAM-1的表达水平，评估HDL的抗炎能力，无论是在db/m还是db/m小鼠中，经TNF-α治疗后，VCAM1-和ICAM-1阳性细胞均显著增加，但TNF-α+HDL(db/m)组低于TNF-α+HDL(db/db)组。
ANGPTL3是小鼠HDL的一个组成部分
3、小鼠HDL中的ANGPTL3调节HDL功能
接下来，研究者在静脉注射AAV2/8-ANGPTL3或AAV2/8-shANGPTL3的db/db小鼠中检测了ANGPTL3在HDL功能中的作用，结果显示ANGPTL3的过表达导致血浆、HDL及肝组织中ANGPTL3水平的显著升高；相反，敲低ANGPTL3则导致血浆、HDL及肝组织中ANGPTL3水平的降低。研究发现，ANGPTL3的过表达会导致胆固醇流出增加，而敲低ANGPTL3则会产生相反的效果。此外，ANGPTL3过表达增强了HDL对TNF-α诱导的ICAM-1表达的抑制作用，而ANGPTL3敲低则减弱了抑制作用。使用CRISPR/Cas9技术构建了ANGPTL3敲除（ANGPTL3−/−）小鼠，与ANGPTL3+/+小鼠相比，ANGPTL3−/-小鼠血浆中的TC、TG、LDL-c和HDL-c水平降低。另外，在从ANGPTL3−/-小鼠血浆中分离的HDL中观察到HDL成分apoA-I、SAA、PL和S1P的显著降低，同时ANGPTL3−/-小鼠的胆固醇流出百分比降低。
ANGPTL3直接调节小鼠HDL功能
小结
本研究在人类和小鼠中鉴定出ANGPTL3是HDL的一种新成分。在非糖尿病受试者中，HDL的ANGPTL3水平与HDL功能（包括胆固醇流出和抗炎）呈正相关，但在T2DM患者中不相关，本研究有助于更全面地了解ANGPL3在脂质代谢中的作用。
