ขนาดและความหนาแน่นของอนุภาคไลโปโปรตีน

อนุภาคไลโปโปรตีนจำแนกตามความหนาแน่นเมื่อปั่นแยกด้วยความเร็วสูง (ultracentrifugation) ตั้งแต่ไคโลไมครอน (chylomicrons) และ VLDL ที่มีความหนาแน่นต่ำ ไปจนถึง IDL, LDL และ HDL ที่มีความหนาแน่นสูงกว่า และภายในแต่ละประเภท อนุภาคเหล่านี้ก็มีความแตกต่างกันในด้านขนาดทางกายภาพ การระบุลักษณะการกระจายตัวของขนาดและความหนาแน่นของไลโปโปรตีน รวมถึงสัดส่วนของ LDL ขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูง (small, dense LDL) จะช่วยให้เห็นภาพความหลากหลายของอนุภาคได้ละเอียดกว่าการพิจารณาเพียงมวลคอเลสเตอรอล

Definition

การประเมินขนาดและความหนาแน่นของอนุภาคไลโปโปรตีนเป็นการระบุลักษณะการกระจายตัวของอนุภาคไลโปโปรตีนตามความหนาแน่นแบบไฮเดรต (hydrated density) และเส้นผ่านศูนย์กลางทางกายภาพ ซึ่งเป็นพื้นฐานของการจำแนกประเภทไคโลไมครอน, VLDL, IDL, LDL และ HDL และยังสามารถแยกชนิดย่อย เช่น LDL ขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูงภายในกลุ่มเหล่านี้ได้

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงวิธีการแยกไลโปโปรตีนตามความหนาแน่นและขนาด, ความหมายของ LDL ชนิดย่อย (subfractions) และ LDL ขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูง, วิธีการที่ใช้ในการระบุลักษณะการกระจายตัวของอนุภาค, และความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและความหนาแน่นกับจำนวนอนุภาคและปริมาณคอเลสเตอรอล หัวข้อนี้เป็นการวัดผลและการตีความ และไม่ได้ให้เกณฑ์ทางคลินิกหรือแนวทางการรักษา

Core questions

• ไลโปโปรตีนแต่ละประเภทถูกกำหนดโดยความหนาแน่นอย่างไร และขนาดมีความแตกต่างกันภายในประเภทเหล่านั้นอย่างไร?
• LDL ขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูงคืออะไร และเหตุใดความหลากหลายของอนุภาคจึงเป็นที่น่าสนใจ?
• วิธีการใดบ้างที่ใช้ในการระบุลักษณะการกระจายตัวของขนาดและความหนาแน่นของไลโปโปรตีน?
• ขนาดและความหนาแน่นมีความสัมพันธ์กับจำนวนอนุภาคและมวลคอเลสเตอรอลอย่างไร?

Key concepts

• ประเภทของไลโปโปรตีนตามความหนาแน่น
• การแยกด้วยการปั่นแยกด้วยความเร็วสูง
• ชนิดย่อยของ LDL
• LDL ขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูง
• ความหลากหลายของอนุภาค
• การแยกด้วยไฟฟ้าบนเจลแบบไล่ระดับและการวิเคราะห์ด้วย NMR

Mechanisms

ไลโปโปรตีนมีความแตกต่างกันในอัตราส่วนของไขมันต่อโปรตีน ซึ่งกำหนดความหนาแน่นแบบลอยตัว (buoyant density) และช่วยให้สามารถแยกออกได้ด้วยการปั่นแยกด้วยความเร็วสูงเป็นไคโลไมครอน, VLDL, IDL, LDL และ HDL ภายในช่วงของ LDL อนุภาคจะมีความหลากหลายตั้งแต่ขนาดใหญ่และมีความหนาแน่นต่ำไปจนถึงขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูง ซึ่งชนิดหลังนี้มีคอเลสเตอรอลค่อนข้างน้อย เนื่องจากปริมาณคอเลสเตอรอลแตกต่างกันไปตามขนาดของอนุภาค ความเข้มข้นของคอเลสเตอรอล LDL ที่กำหนดอาจสอดคล้องกับจำนวนอนุภาคที่แตกต่างกัน ซึ่งเชื่อมโยงภาพรวมของขนาด/ความหนาแน่นเข้ากับการนับอนุภาคโดยอิงจากอะโปไลโปโปรตีนบี (apolipoprotein B) การกระจายตัวของขนาดและความหนาแน่นสามารถระบุลักษณะได้ด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การปั่นแยกด้วยความเร็วสูง, การแยกด้วยไฟฟ้าบนเจลแบบไล่ระดับ (gradient gel electrophoresis) และการวิเคราะห์ด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (nuclear magnetic resonance profiling)

Clinical relevance

การกระจายตัวของขนาดและความหนาแน่นของอนุภาคไลโปโปรตีน รวมถึง LDL ขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูง ได้รับการศึกษาเพื่อปรับปรุงการระบุลักษณะความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือดให้ละเอียดขึ้น นอกเหนือจากส่วนประกอบไขมันมาตรฐาน ข้อมูลนี้อธิบายถึงสิ่งที่การวัดเหล่านี้แสดงถึงในระดับแนวคิด เป็นข้อมูลอ้างอิงและไม่ได้ให้เกณฑ์การวินิจฉัยหรือการบำบัดสำหรับแต่ละบุคคล และคุณค่าเพิ่มเติมของการทดสอบตามขนาดเมื่อเทียบกับจำนวนอนุภาคยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน

Evidence & guidelines

แถลงการณ์ที่เป็นเอกฉันท์ของห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับการหาปริมาณไลโปโปรตีนที่ก่อให้เกิดภาวะหลอดเลือดแข็ง (atherogenic lipoproteins) และบทความทบทวนเกี่ยวกับอนุภาคอะโปไลโปโปรตีนบี (apolipoprotein B particles) ได้กล่าวถึงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดและความหนาแน่นของอนุภาคกับจำนวนอนุภาคและปริมาณคอเลสเตอรอล ในขณะที่แนวทางปฏิบัติหลักสำหรับภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ (dyslipidaemia guidelines) โดยทั่วไปจะถือว่าส่วนประกอบมาตรฐานและ apoB เป็นมาตรการหลัก เอกสารเหล่านี้เป็นเอกสารระดับประชากรและแนวทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ ไม่ใช่คำแนะนำเฉพาะบุคคล

History

การปั่นแยกด้วยความเร็วสูงเชิงวิเคราะห์ (analytical ultracentrifugation) ได้สร้างการจำแนกประเภทไลโปโปรตีนในพลาสมาตามความหนาแน่น และเผยให้เห็นความหลากหลายของขนาดของพวกมัน วิธีการแยกด้วยไฟฟ้า (electrophoretic) และเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (nuclear magnetic resonance) ในเวลาต่อมา ทำให้การระบุลักษณะชนิดย่อย รวมถึง LDL ขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูง สามารถเข้าถึงได้สำหรับการวิจัยและการใช้งานทางคลินิกบางประเภท ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการประเมินใหม่ว่าการวัดที่แยกตามขนาดเพิ่มข้อมูลนอกเหนือจากจำนวนอนุภาคและการวัดตามคอเลสเตอรอลหรือไม่

Debates

ขนาดของ LDL ให้ข้อมูลเพิ่มเติมที่นอกเหนือจากจำนวนอนุภาคหรือไม่?

LDL ขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูงมีความสัมพันธ์กับความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือด แต่เนื่องจากขนาดของอนุภาคมีความสัมพันธ์กับจำนวนอนุภาคที่กำหนดโดยอะโปไลโปโปรตีนบี (apolipoprotein B) จึงยังเป็นที่ถกเถียงกันว่าการทดสอบที่แยกตามขนาดให้ข้อมูลที่เป็นอิสระนอกเหนือจาก apoB หรือคอเลสเตอรอลที่ไม่ใช่ HDL หรือไม่

Key figures

• Michel Langlois
• Allan Sniderman
• M. John Chapman

Seminal works

• langlois-2018
• sniderman-2019

Frequently asked questions

LDL ขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูงคืออะไร?

หมายถึงอนุภาค LDL ที่มีขนาดเล็กและมีความหนาแน่นสูง ซึ่งมีคอเลสเตอรอลค่อนข้างน้อย สัดส่วนของอนุภาคเหล่านี้ได้รับการศึกษาว่าเป็นลักษณะหนึ่งของภาวะไขมันในเลือดผิดปกติที่ก่อให้เกิดภาวะหลอดเลือดแข็ง (atherogenic dyslipidaemia) แม้ว่าคุณค่าที่เป็นอิสระนอกเหนือจากจำนวนอนุภาคยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน

ไลโปโปรตีนแต่ละประเภทถูกกำหนดอย่างไร?

โดยหลักแล้วถูกกำหนดโดยความหนาแน่นแบบไฮเดรตเมื่อปั่นแยกด้วยความเร็วสูง โดยไคโลไมครอนและ VLDL มีความหนาแน่นต่ำที่สุด ส่วน HDL มีความหนาแน่นสูงสุด และขนาดทางกายภาพของอนุภาคจะแตกต่างกันไปภายในแต่ละประเภท