脂蛋白是血液中脂質(zhì)的運輸形式,并與細(xì)胞膜受體結(jié)合被攝入細(xì)胞內(nèi)進行代謝。
一、乳糜微粒
CM是飲食高脂肪食物后,由腸壁細(xì)胞合成的富含TG的巨大脂蛋白,80-100nm。血中半壽期為10~15分鐘,食后12小時,正常人血中幾乎無CM。它在腸上皮細(xì)胞合成,并分泌入淋巴管。CM含有ApoAⅠ,AⅡ,AⅣ和B48。ApoB48含量多少與攝取食物的TG含量有關(guān)。ApoB48是合成CM所必須的蛋白質(zhì),CM從胸導(dǎo)管移行入血液過程中,其載脂蛋白的組份迅速改變。CM獲得ApoC和E后,將ApoAⅠ移行到HDl,脫去ApoAⅣ,使進入血中的CM被末梢血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的LPL經(jīng)ApoAⅡ激活,并作用于其內(nèi)的TG,分解變成脂肪酸和單甘油脂肪酸,再進入肌肉、脂肪組織及心肌組織貯存或利用。CM表面的磷脂和Apo往HDL3移行,顆粒變小,結(jié)果轉(zhuǎn)變成CM殘粒,分別被肝臟LDL受體和清道夫受體識別并攝取。
CM生理功能是轉(zhuǎn)運外源性脂類,主要是甘油三酯。其中TG在毛細(xì)血管中被水解成游離脂肪酸后進入各組織貯存或利用,而外源性膽固醇則全部進入肝。
二、極低密度脂蛋白
VLDL大小為30-80nm,含有甘油三酯、膽固醇、膽固醇酯和磷脂,TG占50%左右,蛋白質(zhì)部分為ApoAⅠ、AⅣ、B100、C、E等。VLDL在肝臟合成,利用來自脂庫的脂肪酸作為合成材料,其中膽固醇來自CM殘粒及肝自身合成的部分。ApoB100全部由肝合成,肝合成的VLDL分泌后經(jīng)靜脈進入血液,再由VLDL內(nèi)ApoCⅡ激活LPL,并水解其內(nèi)的TG。由HDL的LCAT作用生成的膽固醇酯經(jīng)CETP轉(zhuǎn)送給VLDL進行交換,而VLDL中余下的磷脂、ApoE、C轉(zhuǎn)移給HDL,VLDL轉(zhuǎn)變成VLDL殘粒(remnant),而后大部分通過VLDL受體攝入肝,小部分則轉(zhuǎn)變成LDL繼續(xù)進行代謝。
三、低密度脂蛋白
LDL是富含膽固醇的脂蛋白,其膽固醇主要來自從CE轉(zhuǎn)運的高密度脂蛋白中的膽固醇。目前認(rèn)為血漿中LDL的來源有兩條途徑:①主要途徑是由VLDL異化代謝轉(zhuǎn)變而來;②次要途徑是肝合成后直接分泌到血液中。
LDL的降解是經(jīng)LDL受體途徑進行代謝,細(xì)胞膜表面的被覆陷窩是LDL受體存在部位,即LDL中的ApoB100被受體識別,將LDL結(jié)合到受體上陷窩內(nèi),其后再與膜分離形成內(nèi)吞泡,在內(nèi)吞泡內(nèi)經(jīng)膜H+-ATPase作用,pH降低變酸,LDL與受體分離并與溶酶體融合后,再經(jīng)酶水解產(chǎn)生膽固醇進入運輸小泡體,或者又經(jīng)ACAT作用再酯化而蓄積。血漿中65%-70%的LDL是依賴LDL受體清除,少部分(約1/3m.zxtf.net.cn/job/)被周圍組織(包括血管壁)攝取異化。一旦LDL受體缺陷,VLDL殘粒由正常時大部分經(jīng)肝LDL受體識別,而改為大部分轉(zhuǎn)變成LDL,使血漿中LDL濃度增加。
四、高密度脂蛋白
HDL主要由肝和小腸合成。肝合成的新生HDL以磷脂和ApoAⅠ為主。在LCAT作用下,游離膽固醇變成膽固醇酯,脂蛋白則變成成熟球形HDL3,再經(jīng)LPL作用轉(zhuǎn)變成HDL2。
HDL可將蓄積于末梢組織的游離膽固醇與血液循環(huán)中脂蛋白或與某些大分子結(jié)合而運送到各組織細(xì)胞,主要是肝臟。實際上是膽固醇逆轉(zhuǎn)(RCR),RCT促進組織細(xì)胞內(nèi)膽固醇的清除,維持細(xì)胞內(nèi)膽固醇量的相對衡定,從而限制動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展,起到抗動脈粥樣硬化作用。Golmset指出,LCAT通過轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)m.zxtf.net.cn/shiti/完成新生盤狀HDL向HDL3、HDL2的轉(zhuǎn)化,減少血漿HDL中游離膽固醇的濃度,構(gòu)成膽固醇從細(xì)胞膜流向血漿脂蛋白的濃度梯度,降低組織膽固醇的沉積。
綜上所述,脂蛋白代謝主要途徑如圖4-10所示,作為食物中的脂質(zhì)有甘油三酯,膽固醇等,以TG為主。TG經(jīng)胰脂肪酶水解后,經(jīng)腸道吸收于腸粘膜細(xì)胞內(nèi)再合成TG(外源性TG),同時還有Ch、PL、ApoAⅣ、B48與之結(jié)合形成CM,進入淋巴管由胸導(dǎo)管再送到血液(圖中①)。流入血液中的CM,從HDL接受ApoCⅡ、E及CE(圖中②),各臟器毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的LPL被ApoCⅡ活化水解CM(圖中③),使之轉(zhuǎn)變成僅有ApoB48和ApoE為主的CM殘粒,被肝細(xì)胞的ApoB、E受體識別并攝取入肝細(xì)胞(圖中④)。CM在血液中半壽期為5-15分鐘,空腹時,血中一般無CM存在。
圖4-10 脂蛋白主要代謝途徑
另外,體內(nèi)肝將糖及游離脂肪酸合成TG(內(nèi)源性TG),再與Ch、ApoB100、ApoCⅡ及ApoE等結(jié)合形成VLDL釋放入血中(圖中⑤),血中VLDL再接受HDL上轉(zhuǎn)移的ApoCⅡ、E(圖中⑥)又在各組織毛細(xì)血管壁的LPL作用下,使其核心的TG不斷水解(圖中⑦),而后轉(zhuǎn)變成LDL或者VLDL殘粒,大部分被肝攝取,也可能被肝外攝取一小部分。血漿中VLDL很不均一,大顆粒的含TG高者可迅速清除,僅10%左右轉(zhuǎn)變成LDL;小顆粒含TG少的VLDL清除較慢,40%轉(zhuǎn)變成VLDL殘粒。經(jīng)肝細(xì)胞的LDL受體攝。▓D中⑧),一部分又經(jīng)LPL和HL作用水解TG成脂肪酸,供組織細(xì)胞利用,使其表面積縮小,并變成ApoB100為主的LDL。LDL一部分經(jīng)肝及肝外LDL受體識別攝取入肝內(nèi)(圖中⑨);一部分氧化后經(jīng)肝及肝外組織清道夫受體識別入肝外組織細(xì)胞(圖中⑩)。
HDL是肝(圖中⑾)和小腸(圖中⑿)合成的一種脂蛋白,有從末梢組織運送Ch到肝內(nèi)處理的生理功能。LCAT使卵磷脂的FFA轉(zhuǎn)移到Ch上催化進行膽固醇酯化反應(yīng),HDL是其最適底物。剛合成分泌的HDL為新生HDL,呈圓狀,含ApoE多,經(jīng)LCAT作用轉(zhuǎn)變成球狀HDL3。圖中⒀再轉(zhuǎn)變成HDL2(圖中⒁)。粘膜細(xì)胞也可合成一部分新生HDL(圖中⑩),HDL還可將ApoCⅡ和ApoE轉(zhuǎn)運給CM及VLDL。
脂蛋白代謝是血中脂質(zhì)、脂蛋白、載脂蛋白及其受體和酶相互作用并密切相關(guān)的代謝過程。在脂蛋白代謝過程中多種環(huán)節(jié)受到障礙,有可能導(dǎo)致脂蛋白代謝紊亂。