वसा-अपघटन (Lipolysis) और वसा-संश्लेषण (Lipogenesis)

वसा-अपघटन और वसा-संश्लेषण शरीर के वसा-भंडारण चक्र के विपरीत पहलू हैं। जब ईंधन प्रचुर मात्रा में होता है, तो वसा-संश्लेषण वसा ऊतक में ट्राइएसिलग्लिसरॉल का निर्माण और भंडारण करता है, जबकि जब ईंधन की आवश्यकता होती है, तो वसा-अपघटन उस संग्रहित वसा को हाइड्रोलाइज करके मुक्त फैटी एसिड और ग्लिसरॉल जारी करता है। इंसुलिन, कैटेकोलामाइन और कोशिकीय ऊर्जा संवेदक एएमपी-सक्रिय प्रोटीन किनेज पोषण स्थिति के अनुसार दोनों के बीच संतुलन को बदलते हैं।

Definition

वसा-अपघटन संग्रहित ट्राइएसिलग्लिसरॉल का एडिपोज ट्राइग्लिसराइड लाइपेस, हार्मोन-संवेदनशील लाइपेस और मोनोएसिलग्लिसरॉल लाइपेस द्वारा अनुक्रमिक हाइड्रोलिसिस है, जिससे मुक्त फैटी एसिड और ग्लिसरॉल जारी होते हैं; वसा-संश्लेषण फैटी एसिड का संश्लेषण और भंडारण के लिए ट्राइएसिलग्लिसरॉल में उनका एस्टरीकरण है। दोनों को इंसुलिन और प्रति-नियामक हार्मोन द्वारा पारस्परिक रूप से विनियमित किया जाता है।

Scope

यह प्रविष्टि एडिपोसाइट वसा-भंडारण चक्र पर केंद्रित है: हार्मोन-विनियमित लाइपेस कैस्केड जो ट्राइएसिलग्लिसरॉल (वसा-अपघटन) को जुटाता है और फैटी एसिड का संश्लेषण और एस्टरीकरण करके संग्रहित ट्राइएसिलग्लिसरॉल (वसा-संश्लेषण) बनाता है, साथ ही उन्हें जोड़ने वाला हार्मोनल नियंत्रण भी। यह यकृत डी नोवो वसा-संश्लेषण को एक संबंधित प्रक्रिया के रूप में मानता है लेकिन समर्पित संश्लेषण प्रविष्टि को क्रॉस-रेफरेंस करता है। यह एक जैव रासायनिक और शारीरिक संदर्भ है, न कि वजन या चयापचय रोग प्रबंधन पर सलाह।

Core questions

• कौन से लाइपेस संग्रहित ट्राइएसिलग्लिसरॉल को हाइड्रोलाइज करते हैं, और किस क्रम में?
• इंसुलिन और कैटेकोलामाइन वसा भंडारण और जुटाने को कैसे चालू और बंद करते हैं?
• वसा-संश्लेषण को वसा-अपघटन के साथ कैसे समन्वित किया जाता है ताकि वे एक साथ न चलें?
• कौन से संकेत पूरे शरीर की ऊर्जा स्थिति को वसा ऊतक के टर्नओवर से जोड़ते हैं?

Key concepts

• एडिपोज ट्राइग्लिसराइड लाइपेस (ATGL)
• हार्मोन-संवेदनशील लाइपेस (HSL)
• मोनोएसिलग्लिसरॉल लाइपेस
• पेरिलिपिन और लिपिड ड्रॉपलेट विनियमन
• इंसुलिन-प्रेरित वसा-संश्लेषण और एंटीलाइपोलिसिस
• कैटेकोलामाइन/सीएएमपी/पीकेए द्वारा वसा-अपघटन का सक्रियण
• मुक्त फैटी एसिड और ग्लिसरॉल का विमोचन
• एएमपी-सक्रिय प्रोटीन किनेज एक ऊर्जा संवेदक के रूप में

Key theories

वसा-अपघटन का अनुक्रमिक लाइपेस कैस्केड

ट्राइएसिलग्लिसरॉल का टूटना परिभाषित चरणों में होता है: एडिपोज ट्राइग्लिसराइड लाइपेस डायएसिलग्लिसरॉल में दर-सीमित पहला हाइड्रोलिसिस करता है, हार्मोन-संवेदनशील लाइपेस अगला कार्य करता है, और मोनोएसिलग्लिसरॉल लाइपेस हार्मोनल नियंत्रण के तहत तीन फैटी एसिड और ग्लिसरॉल जारी करके प्रतिक्रिया को पूरा करता है।

भंडारण और जुटाने का पारस्परिक हार्मोनल नियंत्रण

इंसुलिन भोजन के बाद की स्थिति में वसा-संश्लेषण को बढ़ावा देता है और लाइपेस गतिविधि को दबाता है, जबकि कैटेकोलामाइन और ग्लूकागन उपवास की स्थिति में चक्रीय-एएमपी और प्रोटीन किनेज ए सिग्नलिंग के माध्यम से वसा-अपघटन को सक्रिय करते हैं, जिसमें एएमपी-सक्रिय प्रोटीन किनेज कोशिकीय ऊर्जा स्थिति को एकीकृत करता है।

Mechanisms

भोजन के बाद, इंसुलिन-समृद्ध अवस्था में, एडिपोसाइट्स ग्लूकोज और फैटी एसिड लेते हैं, ट्राइएसिलग्लिसरॉल का संश्लेषण और एस्टरीकरण करते हैं, और इसे पेरिलिपिन से ढकी लिपिड बूंदों में संग्रहीत करते हैं; इंसुलिन साथ ही लाइपेस गतिविधि को दबाता है, जिससे शुद्ध भंडारण को बढ़ावा मिलता है। उपवास या तनाव के दौरान, कैटेकोलामाइन और ग्लूकागन चक्रीय एएमपी बढ़ाते हैं और प्रोटीन किनेज ए को सक्रिय करते हैं, जो पेरिलिपिन और हार्मोन-संवेदनशील लाइपेस को फॉस्फोराइलेट करता है और लाइपेस कैस्केड को ट्रिगर करता है: एडिपोज ट्राइग्लिसराइड लाइपेस पहला फैटी एसिड (दर-सीमित कदम) हटाता है, हार्मोन-संवेदनशील लाइपेस दूसरा, और मोनोएसिलग्लिसरॉल लाइपेस तीसरा, जिससे रक्त में मुक्त फैटी एसिड अन्य ऊतकों में ऑक्सीकरण के लिए और यकृत ग्लूकोनियोजेनेसिस के लिए ग्लिसरॉल जारी होता है। संश्लेषण पक्ष को इंसुलिन-प्रतिक्रियाशील SREBP-1c कार्यक्रम द्वारा आनुवंशिक रूप से नियंत्रित किया जाता है और तीव्र रूप से एएमपी-सक्रिय प्रोटीन किनेज द्वारा, जो ऊर्जा की कमी होने पर वसा-संश्लेषण एंजाइम एसिटाइल-कोए कार्बोक्सिलेज को रोकता है, यह सुनिश्चित करता है कि भंडारण और जुटाना पारस्परिक रूप से सक्रिय हों, न कि एक साथ।

Clinical relevance

वसा-अपघटन-वसा-संश्लेषण संतुलन यह निर्धारित करता है कि शरीर ऊर्जा को कैसे संग्रहीत और जारी करता है और इंसुलिन प्रतिरोध, मोटापा और अनियंत्रित मधुमेह में देखे जाने वाले बढ़े हुए मुक्त फैटी एसिड के लिए जैव रासायनिक पृष्ठभूमि प्रदान करता है। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए सामान्य नियामक चक्र का वर्णन करती है और किसी भी व्यक्ति में शरीर के वजन या चयापचय स्थितियों के प्रबंधन का आधार नहीं है।

History

हार्मोन-संवेदनशील लाइपेस को लंबे समय से वसा जुटाने का एकमात्र दर-सीमित एंजाइम माना जाता था, लेकिन 2004 में ज़ेचनर और सहयोगियों द्वारा एडिपोज ट्राइग्लिसराइड लाइपेस की खोज ने मॉडल को एक अनुक्रमिक कैस्केड में संशोधित किया और दर-सीमित पहले कदम को स्पष्ट किया। समानांतर में, वसा-संश्लेषण पक्ष का आनुवंशिक नियंत्रण इंसुलिन-प्रतिक्रियाशील SREBP-1c मार्ग से जुड़ा था, और एएमपी-सक्रिय प्रोटीन किनेज को दोनों पहलुओं को समन्वित करने वाले कोशिकीय ऊर्जा संवेदक के रूप में स्थापित किया गया था।

Key figures

• Rudolf Zechner
• Salih Wakil
• Jay Horton
• D. Grahame Hardie

Seminal works

• zechner-2012
• zechner-2009
• horton-2002

Frequently asked questions

वसा-अपघटन और वसा-संश्लेषण में क्या अंतर है?

वसा-संश्लेषण ट्राइएसिलग्लिसरॉल के रूप में वसा का संश्लेषण और भंडारण है, जो भोजन के बाद की स्थिति में अनुकूल होता है, जबकि वसा-अपघटन संग्रहित ट्राइएसिलग्लिसरॉल का हाइड्रोलिसिस है जिससे फैटी एसिड और ग्लिसरॉल जारी होते हैं, जो उपवास के दौरान अनुकूल होता है; इंसुलिन और प्रति-नियामक हार्मोन दोनों को पारस्परिक रूप से नियंत्रित करते हैं।

संग्रहित वसा के टूटने की शुरुआत कौन सा एंजाइम करता है?

एडिपोज ट्राइग्लिसराइड लाइपेस पहला और दर-सीमित कदम उत्प्रेरित करता है, ट्राइएसिलग्लिसरॉल को डायएसिलग्लिसरॉल में परिवर्तित करता है, इससे पहले कि हार्मोन-संवेदनशील लाइपेस और मोनोएसिलग्लिसरॉल लाइपेस हाइड्रोलिसिस को पूरा करें।