生物化學(xué)與分子生物學(xué)/脂蛋白的代謝

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1.[[乳糜微粒]](CM)

乳糜微粒是在[[小腸]]粘膜[[細胞]]中生成的，食物中的[[脂類]]在細胞滑面[[內(nèi)質(zhì)網(wǎng)]]上經(jīng)再酯化后與[[粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)]]上合成的[[載脂蛋白]]構(gòu)成新生的(nascent)乳糜微粒(包括[[甘油三酯]]、[[膽固醇]]酯和[[磷脂]]以及poB48)，經(jīng)[[高爾基復(fù)合體]]分泌到細胞外，進入[[淋巴循環(huán)]]最終進入[[血液]]。

新生乳糜微粒入血后，接受來自HDL的apoC和apoE，同時失去部分apoA，被修飾成為成熟的乳糜微粒。成熟[[分子]]上的apoCⅡ可激活[[脂蛋白脂肪酶]](LPL)[[催化]]乳糜微粒中甘油三酯水解為[[甘油]]和脂肪。此酶存在于[[脂肪組織]]、心和[[肌肉]]組織的[[毛細血管]][[內(nèi)皮細胞]]外表面上。脂肪酸可被上述組織攝取而利用，甘油可進入[[肝臟]]用于糖異生。通過LPL的作用，乳糜微粒中的甘油三酯大部分被水解利用，同時apoA、apoC、膽固醇和磷脂轉(zhuǎn)移到HDL上，CM逐漸變小，成為以含膽固醇酯為主的乳糜微粒殘余顆粒(remnant)。[[肝細胞]]膜上的apoE[[受體]]可識別CM殘余顆粒，將其吞噬入肝細胞，與細胞[[溶酶體]]融合，載脂蛋白被水解為[[氨基酸]]，膽固醇酯分解為膽固醇和脂肪酸，進而可被肝臟利用或分解，完成最終[[代謝]](圖5-4)。

{{圖片|gra3gidx.jpg|乳糜微粒(CM)的代謝過程}}

圖5-4　乳糜微粒(CM)的代謝過程

[[TG]]：甘油三酯；pL：磷脂；Ch：膽固醇；ChE：膽固醇酯；ApO：載脂蛋白；HDL：[[高密度脂蛋白]]。

由此可見，CM代謝的主要功能就是將外源性甘油三酯轉(zhuǎn)運至脂肪、心和肌肉等肝外組織而利用，同時將食物中外源性膽固醇轉(zhuǎn)運至肝臟。

2.[[極低密度脂蛋白]](VLDL)

VLDL主要在肝臟內(nèi)生成，VLDL主要成分是肝細胞利用糖和脂肪酸(來自脂動員或乳糜微粒殘余顆粒)自身合成的甘油三酯，與肝細胞合成的載脂蛋白apoB100、apoAI和apoE等加上少量磷脂和膽固醇及其酯。小腸粘膜細胞也能生成少量VLDL。

VLDL分泌入血后，也接受來自HDL的apoC和apoE：apoCⅡ激活LPL，催化甘油三酯水解，產(chǎn)物被肝外組織利用。同時VLDL與HDL之間進行物質(zhì)交換，一方面是將apoC和apoE等在兩者之間轉(zhuǎn)移，另一方面是在膽固醇酯轉(zhuǎn)移[[蛋白]](cholesteryl ester transfer protein)協(xié)助下，將VLDL的磷脂、膽固醇等轉(zhuǎn)移至HDL，將HDL的膽固醇酯轉(zhuǎn)至VLDL，這樣VLDL轉(zhuǎn)變?yōu)閇[中間密度脂蛋白]](IDL)。IDL有兩條去路：一是可通過肝細胞膜上的apoE受體而被吞噬利用，另外還可進一步入被水解生成LDL(圖5-5)。

{{圖片|gra3glc7.jpg|極低密度脂蛋白(VLDL)的代謝過程}}

圖5-5　極低密度脂蛋白(VLDL)的代謝過程

IDL：中間密度脂蛋白；LDL：[[低密度脂蛋白]]；

由此可見，VLDL是體內(nèi)轉(zhuǎn)運內(nèi)源性甘油三酯的主要方式。

3.低密度脂蛋白(LDL)

{{圖片|gra3gfna.jpg|細胞對LDL的攝取和降解}}

圖5-6　細胞對LDL的攝取和降解

LDL由VLDL轉(zhuǎn)變而來，LDL中主要脂類是膽固醇及其酯，載脂蛋白為apoB100。

LDL在血中可被肝及肝外組織細胞表面存在的apoB100受體識別，通過此受體介導(dǎo)，吞入細胞內(nèi)，與溶酶體融合，膽固醇酯水解為膽固醇及脂肪酸。這種膽固醇除可參與細胞生物膜的生成之外，還對細胞內(nèi)膽固醇的代謝具有重要的調(diào)節(jié)作用：①通過抑制HMGCoA[[還原酶]](HMGCoa reductase)活性，減少細胞內(nèi)膽固醇的合成；②激活[[脂酰]]CoA膽固醇酯酰[[轉(zhuǎn)移酶]](acyl CoA:cholesterol acyltransferase，ACAT)使膽固醇生成膽固醇酯而貯存；③抑制LDL[[受體蛋白]][[基因]]的[[轉(zhuǎn)錄]]，減少LDL受體蛋白的合成，降低細胞對LDL的攝取(圖5-6)。

除上述有受體介導(dǎo)的LDL[[代謝途徑]]外，體內(nèi)[[內(nèi)皮]]網(wǎng)狀系統(tǒng)的[[吞噬細胞]]也可攝取LDL(多為經(jīng)過[[化學(xué)修飾]]的LDL)，此途徑生成的膽固醇不具有上述調(diào)節(jié)作用。因此過量的攝取LDL可導(dǎo)致吞噬細胞空泡化。

從以上可以看出，LDL代謝的功能是將肝臟合成的內(nèi)源性膽固醇運到肝外組織，保證組織細胞對膽固醇的需求。

4.高密度脂蛋白(HDL)

HDL在肝臟和小腸中生成。HDL中的載脂蛋白含量很多，包括apoA、apoC、apoD和apoE等，脂類以磷脂為主。

HDL分泌入血后，新生的HDL為HDL3，一方面可作為載脂蛋白[[供體]]將apoC和apoE等轉(zhuǎn)移到新生的CM和VLDL上，同時在CM和VLDL代謝過程中再將載脂蛋白運回到HDL上，不斷與CM和VLDL進行載脂蛋白的變換。另一方面HDL可攝取血中肝外細胞釋放的游離膽固醇，經(jīng)[[卵磷脂]]膽固醇酯酰轉(zhuǎn)移酶(LCAT)催化，生成膽固醇酯。此酶在肝臟中合成，分泌入血后發(fā)揮活性，可被HDL中apoAI激活，生成的膽固醇酯一部分可轉(zhuǎn)移到VLDL。通過上述過程，HDL密度降低轉(zhuǎn)變?yōu)镠DL2。HDL2最終被肝臟攝取而降解(圖5-7)。

{{圖片|gra3gcyp.jpg|HDL代謝}}

圖5-7　HDL代謝　PC表示[[磷脂酰膽堿]]，LysoPC表示[[溶解性]]磷脂酰膽堿

由此可見，HDL的主要功能是將肝外細胞釋放的膽固醇轉(zhuǎn)運到肝臟，這樣可以防止膽固醇在血中聚積，防止[[動脈粥樣硬化]]，血中HDL2的濃度與[[冠狀動脈]]粥樣硬化呈[[負(fù)相關(guān)]]。
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