Метаболизм липидов и липопротеинов

Метаболизм липидов и липопротеинов описывает, как жиры перевариваются, транспортируются, хранятся, окисляются и синтезируются, а также как нерастворимые в воде липиды переносятся по кровотоку в составе липопротеиновых частиц. Он связывает потребление жиров с пищей, окисление и синтез жирных кислот, метаболизм холестерина и транспортный механизм, который распределяет липиды между тканями.

Definition

Метаболизм липидов и липопротеинов — это интегрированный набор метаболических путей, регулирующих синтез, окисление, хранение и межорганный транспорт жирных кислот, триацилглицеринов и холестерина, включая липопротеиновые частицы, которые переносят эти липиды в плазме.

Scope

Эта статья охватывает синтез жирных кислот и бета-окисление, хранение и мобилизацию триацилглицеринов, образование кетоновых тел, метаболизм холестерина и классы липопротеинов (хиломикроны, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП), которые транспортируют липиды. Она представлена как справочная тема в области биохимии питания, а не как клинический или диетический совет.

Key concepts

• Бета-окисление жирных кислот
• Синтез жирных кислот и триацилглицеринов
• Метаболизм кетоновых тел
• Синтез и регуляция холестерина
• Классы липопротеинов и транспорт
• Путь рецептора ЛПНП
• Обратный транспорт холестерина

Mechanisms

Пищевые жиры эмульгируются и абсорбируются, затем упаковываются в хиломикроны, которые доставляют триацилглицерины в периферические ткани с помощью липопротеинлипазы. В сытом состоянии печень синтезирует жирные кислоты и экспортирует их в виде ЛПОНП; в голодном состоянии запасенные триацилглицерины мобилизуются, а жирные кислоты подвергаются митохондриальному бета-окислению до ацетил-КоА, который может быть преобразован в кетоновые тела при дефиците углеводов. Холестерин синтезируется по пути ГМГ-КоА-редуктазы, а его клеточный захват регулируется рецептором ЛПНП, открытие которого Брауном и Голдстайном объяснило рецептор-опосредованный эндоцитоз и обратную связь в контроле гомеостаза холестерина. ЛПВП опосредуют обратный транспорт холестерина обратно в печень. Эти потоки координируются с метаболизмом углеводов инсулином, который способствует накоплению липидов, и контррегуляторными сигналами, которые способствуют мобилизации.

Clinical relevance

Метаболизм липидов и липопротеинов является биохимической основой для понимания дислипидемии и ее связи с сердечно-сосудистыми заболеваниями, а рекомендации по диетическим жирам от таких организаций, как Американская кардиологическая ассоциация, формируются с учетом этих метаболических путей. Статья передает механизм и контекст в качестве справочной информации и не содержит индивидуальных рекомендаций по лечению или диете.

Evidence & guidelines

Рекомендации по питанию на популяционном уровне, такие как научное заявление Американской кардиологической ассоциации 2021 года, включают качество диетических жиров в рекомендации по сердечно-сосудистому здоровью; такие рекомендации цитируются здесь для указания того, как метаболизм липидов связан с советами по общественному здравоохранению, а не как инструкции для какого-либо отдельного человека.

History

Биосинтез холестерина был выяснен Блохом и Линеном в середине XX века, и в тот же период были картированы пути окисления и синтеза жирных кислот. Работа Брауна и Голдстайна над рецептором ЛПНП в 1970-х и 1980-х годах установила, как клетки регулируют захват холестерина, и связала метаболический путь с наследственной гиперхолестеринемией.

Key figures

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

Seminal works

• brown-goldstein-1986

Frequently asked questions

Что такое липопротеины и зачем они нужны?

Липопротеины — это частицы, состоящие из липидов и белков, которые солюбилизируют нерастворимые в воде жиры и холестерин, чтобы они могли транспортироваться по кровотоку между кишечником, печенью и периферическими тканями.

Когда организм вырабатывает кетоновые тела?

При дефиците углеводов, например, во время голодания, печень преобразует ацетил-КоА, образующийся при интенсивном окислении жирных кислот, в кетоновые тела, которые служат альтернативным топливом для тканей, включая мозг.