(三)脂蛋白的代謝
1.乳糜微粒(CM)
乳糜微粒是在小腸粘膜細(xì)胞中生成的,食物中的脂類在細(xì)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(xì)胞外,進(jìn)入淋巴循環(huán)最終進(jìn)入血液。
新生乳糜微粒入血后,接受來(lái)自HDL的apoC和apoE,同時(shí)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(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞外表面上。脂肪酸可被上述組織攝取而利用,甘油可進(jìn)入肝臟用于糖異生。通過(guò)LPL的作用,乳糜微粒中的甘油三酯大部分被水解利用,同時(shí)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(xì)胞膜上的apoE受體可識(shí)別CM殘余顆粒,將其吞噬入肝細(xì)胞,與細(xì)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(jìn)而可被肝臟利用或分解,完成最終代謝(圖5-4)。
圖5-4 乳糜微粒(CM)的代謝過(guò)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(jiàn),CM代謝的主要功能就是將外源性甘油三酯轉(zhuǎn)運(yùn)至脂肪、心和肌肉等肝外組織而利用,同時(shí)將食物中外源性膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)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(xì)胞利用糖和脂肪酸(來(lái)自脂動(dòng)員或乳糜微粒殘余顆粒)自身合成的甘油三酯,與肝細(xì)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(xì)胞也能生成少量VLDL。
VLDL分泌入血后,也接受來(lái)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(shí)VLDL與HDL之間進(jìn)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)橹虚g密度脂蛋白(IDL)。IDL有兩條去路:一是可通過(guò)肝細(xì)胞膜上的apoE受體而被吞噬利用,另外還可進(jìn)一步入被水解生成LDL(圖5-5)。
圖5-5 極低密度脂蛋白(VLDL)的代謝過(guò)程
IDL:中間密度脂蛋白;LDL:低密度脂蛋白;
由此可見(jiàn),VLDL是體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性甘油三酯的主要方式。
3.低密度脂蛋白(LDL)
圖5-6 細(xì)胞對(duì)LDL的攝取和降解
LDL由VLDL轉(zhuǎn)變而來(lái),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(xì)胞表面存在的apoB100受體識(shí)別,通過(guò)此受體介導(dǎo),吞入細(xì)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(xì)胞生物膜的生成之外,還對(duì)細(xì)胞內(nèi)膽固醇的代謝具有重要的調(diào)節(jié)作用:①通過(guò)抑制HMGCoA還原酶(HMGCoa reductase)活性,減少細(xì)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(xì)胞對(duì)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(xì)胞也可攝取LDL(多為經(jīng)過(guò)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(guò)量的攝取LDL可導(dǎo)致吞噬細(xì)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(yùn)到肝外組織,保證組織細(xì)胞對(duì)膽固醇的需求。