中醫(yī)古籍
  • 《動(dòng)脈粥樣硬化》 四、脂肪、磷脂、糖脂代謝

    (一)脂肪代謝

    脂肪的消化和吸收。膳食中的脂質(zhì)主要為脂肪,此外還含少量磷脂,膽固醇等。在小腸經(jīng)膽汁酸鹽有作用,乳化并分散成細(xì)小的微團(tuán)后,再被消化酶消化。小腸含有胰腺分泌的胰脂酶(pancreaticlipase,PL),磷脂酶A2(phospholipaseA,PLA2),膽固醇酯酶(cholesterylesterase)及輔脂酶(colipase)。胰脂酶特異催化甘油三酯的1及3位酯鍵水解,生成2-甘油一酯(2-monoglyceride,MG)及二分子脂肪酸。胰脂酶必須吸附在乳化脂肪微團(tuán)水油界面上,才能作用于微團(tuán)內(nèi)的甘油三酯。輔脂酶能于膽汁酸鹽及胰脂酶結(jié)合并促進(jìn)胰脂酶吸附在微團(tuán)的水油界面上,因而能增加胰脂酶的活性,促進(jìn)脂肪的水解。磷脂酶A2催化磷脂2位酯鍵水解,生成脂肪酸及溶血磷脂。膽固醇酯酶促進(jìn)膽固醇酯水解成游離膽固醇及脂肪酸。

    脂類消化產(chǎn)物主要在十二指腸下段空腸上段吸收。中鏈脂肪酸(6-10C)及短鏈脂肪酸(2C-4C)構(gòu)成甘油三酯,經(jīng)膽汁酸鹽乳化后即可被吸收,在腸粘膜細(xì)胞內(nèi)脂肪酶的作用下,水解為脂肪酸及甘油,通過(guò)門(mén)靜脈進(jìn)入血循環(huán)。長(zhǎng)鏈脂肪酸(12-26C)及2-甘油一酯吸收入腸粘膜后,在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)酰酶(acylstransferase)的催化下,由ATP供給能量,2-甘油一酯加上2分子脂酰CoA,再合成甘油三酯。后者參入乳糜微粒的組成,經(jīng)淋巴進(jìn)入血循環(huán)。

    (二)脂肪的合成

    脂肪(酰基甘油三酯)是機(jī)體儲(chǔ)存能量的形式。肝、脂肪組織及小腸是合成甘油三酯的主要場(chǎng)所,以肝的合成能力最強(qiáng)。

    甘油三酯合成原料是由葡萄糖代謝提供的甘油及脂肪酸。甘油三酯合成的兩條途徑,一是小腸粘膜細(xì)胞內(nèi)由消化吸收的甘油一酯及脂肪酸在轉(zhuǎn)酰酶的催化下合成甘油三酯。二是在肝細(xì)胞及脂肪細(xì)胞進(jìn)行的合成途徑-甘油二酯途徑。3-磷酸甘油在轉(zhuǎn)酰酶的作用下,加上2分子脂酰CoA生成磷脂酸(phosphatidicacid)。后者在磷脂酸磷酸酶的作用下,水解脫去磷酸生成1,2-甘油二酯,然后在轉(zhuǎn)酰酶的催化下,再加上1分子脂?;瓷筛视腿ァ?/p>

    合成脂肪的三分子酸可為同一種脂肪酸,也可是三種不同的脂肪酸。合成所需的3-磷酸甘油主要由糖代謝提供。肝、腎等組織含有甘油激酶,能利用游離甘油,使之磷酸化生成3-磷酸甘油。脂肪細(xì)胞缺乏甘油激酶因而不能利用甘油合成脂肪。

    (三)磷脂的代謝

    1.甘油磷脂的合成和降解

    甘油磷脂可在全身各組織細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含有合成磷脂的酶系。但以肝、腎及腸等組織最活躍,其合成原料是脂肪酸,甘油主要由葡萄糖代謝轉(zhuǎn)化而來(lái),但多不飽和脂肪酸必須從植物油攝取,其他原料如磷酸鹽、膽堿(choline)、絲氨酸、肌醇(inositol)等可來(lái)自食物和體內(nèi)合成。其合成過(guò)程有兩種,一是甘油二酯合成途徑。磷脂酰膽堿及磷脂酰及乙醇胺主要通過(guò)此途徑合成;二是CDP-甘油二酯合成途徑。肌醇磷脂(phosphatidylinositol)、絲氨酸磷脂(phosphatidyline serine)及心磷脂(cardiolipin)由此途徑合成,具體過(guò)程如下。

    磷脂合成的基本過(guò)程

    以上是磷脂合成的基本過(guò)程。此外磷脂酰膽堿亦可由磷脂酰乙醇胺從S-腺苷蛋氨酸獲得甲基生成。磷脂酰絲氨酸可由磷脂酰乙醇胺羥化或其乙醇胺與絲氨酸交換生成。甘油磷脂的合成是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜外側(cè)面進(jìn)行,而在胞液中存在一類能促進(jìn)磷脂在細(xì)胞內(nèi)膜之間進(jìn)行交換的蛋白質(zhì)-磷脂交換蛋白(phospholipidexchange proteins)。不同的磷脂交換蛋白催化不同種類磷脂在膜之間進(jìn)行交換。合成的磷脂通過(guò)這類蛋白的作用轉(zhuǎn)移至不同的細(xì)胞器膜上,從而更新其磷脂。

    甘油磷脂的降解是由多種磷脂酶類(phospholipase)分別作用于甘油磷脂分子中的不同酯鍵。作用于1,2位酯鍵的酶分別稱為磷脂酶A1和A2,作用于溶血磷脂1位酯鍵的酶稱為磷脂酶B1,作用于3位磷酸酯鍵的酶稱為磷脂酶C,作用磷酸取代基間酯鍵的酶稱為磷脂酶D。通過(guò)以上多種酶的作用甘油磷脂最終分解為甘油、脂肪酸、無(wú)機(jī)磷酸。

    2.鞘磷脂的代謝

    全身各組織均可合成鞘磷脂,但以腦組織最為活躍。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有合成鞘氨醇酶系,鞘胺醇是各種鞘磷脂的前體物質(zhì),其合成過(guò)程為:

    鞘胺醇合成過(guò)程

    神經(jīng)鞘磷脂以鞘氨醇為前體,在脂酰轉(zhuǎn)移酶的催化下,其氨基與脂酰CoA進(jìn)行酰胺縮合,生成N-脂酰鞘氨醇后,者由CDP-膽堿供給磷酸膽堿即生成神經(jīng)鞘磷脂。

    鞘磷脂的降解過(guò)程類似于磷脂的降解,在多種磷脂酶的作用下,可逐步水解。神經(jīng)鞘磷脂酶存在于腦、肝、脾、腎等細(xì)胞的溶酶體中,屬于磷脂酶C類,能夠使磷酸酯鍵水解,產(chǎn)生磷酸膽堿及N-脂酰鞘氨醇。

    (四)糖酯的代謝

    1.糖基甘油酯的生物合成

    糖基甘油酯分子是由糖類、甘油和脂肪酸組成的。其組成與磷脂的區(qū)別只是磷是基團(tuán)被糖基所取代,因此合成過(guò)程與磷脂有許多相似之處。動(dòng)物體內(nèi)合成糖酯最活躍的器官是腦,亞細(xì)胞部位是微粒體。微粒體含有催化生成二半乳糖基甘油二酯的酶系。

    2.糖基甘油酯的降解

    腦組織含有脂肪酶和半乳糖苷酶催化半乳糖基甘油酯的水解反應(yīng)。腦微粒體的半乳糖脂酶水解半乳糖基甘油二酯。動(dòng)物體只有神經(jīng)組織含有糖基甘油酯,其濃度在髓鞘形成期開(kāi)始升高,因?yàn)樗暮铣伤俣茸羁?,而水解酶活力又相?yīng)降低。由此表明糖脂參與了髓鞘形成的過(guò)程。糖脂降解產(chǎn)物是脂肪酸、半乳糖、甘油。

    3.糖鞘脂代謝

    哺乳動(dòng)物的糖脂在肝臟和脾臟周轉(zhuǎn)很快,但紅細(xì)胞發(fā)育期動(dòng)物的腦組織與內(nèi)膜結(jié)合的糖脂半壽期卻比較長(zhǎng)。中性糖鞘脂的生物合成是通過(guò)在神經(jīng)酰胺分子上順序添加單糖而合成寡糖鏈,催化這一反應(yīng)的酶總稱為糖基轉(zhuǎn)移酶,糖基供體是糖核苷酸衍生物(UDP-半乳糖,UD-P葡萄糖等,單糖從它的核苷酸衍生物轉(zhuǎn)移給適宜的受體(底物)合成各種中性糖鞘脂。其中已糖苷神經(jīng)酰胺的合成途徑有兩條。其一,是從鞘氨醇和UDP-半乳糖合成鞘氨醇半乳糖苷,由UDP-半乳糖:鞘氨醇β-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶催化,再經(jīng)一個(gè)?;D(zhuǎn)移酶合成1-0-半乳糖苷神經(jīng)酰胺。但是已糖苷神經(jīng)酰胺還是主要通過(guò)第二條途徑合成的,即鞘氨醇首先?;a(chǎn)生神經(jīng)酰胺,后者再經(jīng)UDP-半乳糖:N酰基鞘氨醇半乳糖轉(zhuǎn)移酶催化合成1-0-半乳糖神經(jīng)酰胺。

    中性糖鞘脂的合成則是在多種糖基轉(zhuǎn)移酶的催化下逐步合成的。如半乳糖基轉(zhuǎn)移酶有催化生成α(1→4)糖苷鍵的酶,也有催化產(chǎn)生β(1→4)或β(1→3)糖苷鍵的酶;此外還有葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶、巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶、N-乙酰氨基葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶β(1→3)和不止一種N-乙酰氨基半乳糖轉(zhuǎn)移酶催化產(chǎn)生β(1→3)糖苷鍵和催化產(chǎn)生а(1→3)糖苷鍵。

    葡萄糖苷酶、N-乙酰、β-氨基乙糖苷酶、α-巖藻糖苷酶、芳香基硫酸酯酶和神經(jīng)酰胺酶。由于糖鞘脂的分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此每一類酶呈現(xiàn)多樣的底物專一性。糖硝酯被以上諸酶水解生成鞘氨醇、脂肪和酸糖基。

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