脂質およびリポタンパク質代謝

脂質およびリポタンパク質代謝は、脂肪がどのように消化、輸送、貯蔵、酸化、合成されるか、また水に不溶性の脂質がリポタンパク質粒子に包まれて血流中をどのように運ばれるかを記述するものです。これは、食事からの脂肪摂取、脂肪酸の酸化と合成、コレステロールの処理、および組織間で脂質を分配する輸送機構を結びつけます。

Definition

脂質およびリポタンパク質代謝は、脂肪酸、トリアシルグリセロール、コレステロールの合成、酸化、貯蔵、および臓器間輸送を司る統合された経路の集合であり、血漿中でこれらの脂質を運搬するリポタンパク質粒子を含みます。

Scope

この項目では、脂肪酸の合成とベータ酸化、トリアシルグリセロールの貯蔵と動員、ケトン体形成、コレステロール代謝、および脂質を輸送するリポタンパク質クラス（カイロミクロン、VLDL、LDL、HDL）について扱います。これは栄養生化学における参照トピックとして提示されており、臨床的または食事に関する助言ではありません。

Key concepts

• 脂肪酸のベータ酸化
• 脂肪酸およびトリアシルグリセロールの合成
• ケトン体代謝
• コレステロールの合成と調節
• リポタンパク質クラスと輸送
• LDL受容体経路
• 逆コレステロール輸送

Mechanisms

食事由来の脂肪は乳化され吸収された後、カイロミクロンにパッケージ化され、リポタンパク質リパーゼを介して末梢組織にトリアシルグリセロールを供給します。食後状態では、肝臓は脂肪酸を合成し、VLDLとして輸出します。絶食状態では、貯蔵されたトリアシルグリセロールが動員され、脂肪酸はミトコンドリアのベータ酸化を受けてアセチルCoAとなり、炭水化物が不足している場合にはケトン体に変換されることがあります。コレステロールはHMG-CoA還元酵素経路を介して合成され、その細胞への取り込みはLDL受容体によって制御されます。LDL受容体の発見は、ブラウンとゴールドスタインによって行われ、受容体介在性エンドサイトーシスとコレステロール恒常性のフィードバック制御を説明しました。HDLはコレステロールを肝臓へ逆輸送する役割を担っています。これらの流れは、脂質貯蔵を促進するインスリンと、動員を促進する対抗調節シグナルによって炭水化物代謝と協調しています。

Clinical relevance

脂質およびリポタンパク質代謝は、脂質異常症とその心血管疾患との関連性を理解するための生化学的基盤であり、米国心臓協会などの機関からの食事性脂肪に関するガイダンスは、これらの経路を背景として策定されています。この項目は、背景知識としてメカニズムと文脈を伝えるものであり、個別の治療法や食事の処方を与えるものではありません。

Evidence & guidelines

米国心臓協会の2021年の科学声明のような集団レベルの食事ガイドラインは、心血管の健康に関する推奨事項の中で食事性脂肪の質を位置づけています。このようなガイドラインは、脂質代謝が公衆衛生上の助言とどのように関連するかを示すためにここで引用されており、個人のための指示ではありません。

History

コレステロールの生合成は20世紀半ばにブロックとリューネンによって解明され、脂肪酸の酸化と合成の経路も同時期に解明されました。1970年代から1980年代にかけてのブラウンとゴールドスタインによるLDL受容体に関する研究は、細胞がコレステロールの取り込みをどのように調節するかを確立し、代謝経路と遺伝性高コレステロール血症を結びつけました。

Key figures

• Michael Brown
• Joseph Goldstein
• Konrad Bloch
• Feodor Lynen

Seminal works

• brown-goldstein-1986

Frequently asked questions

リポタンパク質とは何ですか、またなぜ必要なのでしょうか？

リポタンパク質は、水に不溶性の脂肪やコレステロールを可溶化し、腸、肝臓、末梢組織の間で血流を介して輸送できるようにする脂質とタンパク質の粒子です。

体はいつケトン体を生成しますか？

絶食時など炭水化物が不足している場合、肝臓は大量の脂肪酸酸化から生じるアセチルCoAをケトン体に変換します。ケトン体は脳を含む組織の代替燃料として機能します。