脂肪分解与脂肪生成

脂肪分解和脂肪生成是身体脂肪储存周期的对立两端。当燃料充足时，脂肪生成在脂肪组织中构建和储存三酰甘油；当需要燃料时，脂肪分解水解储存的脂肪以释放游离脂肪酸和甘油。胰岛素、儿茶酚胺和细胞能量传感器AMP活化蛋白激酶根据营养状态调节两者之间的平衡。

Definition

脂肪分解是储存的三酰甘油通过脂肪甘油三酯脂肪酶、激素敏感性脂肪酶和单酰甘油脂肪酶的顺序水解，以释放游离脂肪酸和甘油；脂肪生成是脂肪酸的合成及其酯化为三酰甘油以供储存。两者受胰岛素和反调节激素的相互调节。

Scope

本条目重点关注脂肪细胞脂肪储存周期：激素调节的脂肪酶级联反应，动员三酰甘油（脂肪分解），以及脂肪酸的合成和酯化为储存的三酰甘油（脂肪生成），以及连接它们的激素控制。它将肝脏从头脂肪生成视为一个相关过程，但会交叉引用专门的合成条目。这是一个生化和生理学参考，而非关于体重或代谢疾病管理的建议。

Core questions

• 哪些脂肪酶水解储存的三酰甘油，顺序如何？
• 胰岛素和儿茶酚胺如何开启和关闭脂肪储存和动员？
• 脂肪生成如何与脂肪分解协调，使其不同时进行？
• 哪些信号将全身能量状态与脂肪组织脂肪周转联系起来？

Key concepts

• 脂肪甘油三酯脂肪酶 (ATGL)
• 激素敏感性脂肪酶 (HSL)
• 单酰甘油脂肪酶
• 脂滴蛋白和脂滴调节
• 胰岛素驱动的脂肪生成和抗脂肪分解
• 儿茶酚胺/cAMP/PKA激活脂肪分解
• 游离脂肪酸和甘油释放
• AMP活化蛋白激酶作为能量传感器

Key theories

脂肪分解的顺序脂肪酶级联反应

三酰甘油分解以明确的步骤进行：脂肪甘油三酯脂肪酶执行限速的第一步水解为二酰甘油，激素敏感性脂肪酶随后作用，单酰甘油脂肪酶完成反应，在激素控制下释放三个脂肪酸和甘油。

储存和动员的相互激素控制

胰岛素在进食状态下促进脂肪生成并抑制脂肪酶活性，而儿茶酚胺和胰高血糖素在禁食状态下通过环磷酸腺苷和蛋白激酶A信号激活脂肪分解，AMP活化蛋白激酶整合细胞能量状态。

Mechanisms

在进食、胰岛素丰富的状态下，脂肪细胞摄取葡萄糖和脂肪酸，合成并酯化三酰甘油，并将其储存在被脂滴蛋白包被的脂滴中；胰岛素同时抑制脂肪酶活性，有利于净储存。在禁食或应激期间，儿茶酚胺和胰高血糖素提高环磷酸腺苷（cAMP）并激活蛋白激酶A，后者磷酸化脂滴蛋白和激素敏感性脂肪酶，并触发脂肪酶级联反应：脂肪甘油三酯脂肪酶去除第一个脂肪酸（限速步骤），激素敏感性脂肪酶去除第二个，单酰甘油脂肪酶去除第三个，将游离脂肪酸释放到血液中供其他组织氧化，并将甘油释放到肝脏进行糖异生。合成方面受胰岛素响应性SREBP-1c程序的转录调控，并受AMP活化蛋白激酶的急性调控，当能量稀缺时，AMP活化蛋白激酶抑制脂肪生成酶乙酰辅酶A羧化酶，确保储存和动员是相互而非同时活跃的。

Clinical relevance

脂肪分解-脂肪生成平衡决定了身体如何储存和释放能量，并为胰岛素抵抗、肥胖和未受控制的糖尿病中升高的游离脂肪酸提供了生化背景。本条目描述了正常的调节周期，以供参考和教育，并非作为管理任何个体体重或代谢状况的基础。

History

长期以来，激素敏感性脂肪酶被认为是脂肪动员的唯一限速酶，但2004年Zechner及其同事发现脂肪甘油三酯脂肪酶后，该模型被修正为顺序级联反应，并阐明了限速的第一步。同时，脂肪生成方面的转录控制与胰岛素响应性SREBP-1c通路相关联，AMP活化蛋白激酶被确立为协调这两个臂的细胞能量传感器。

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

脂肪分解和脂肪生成有什么区别？

脂肪生成是脂肪作为三酰甘油的合成和储存，在进食状态下有利；而脂肪分解是储存的三酰甘油水解以释放脂肪酸和甘油，在禁食期间有利；胰岛素和反调节激素相互控制两者。

哪种酶启动储存脂肪的分解？

脂肪甘油三酯脂肪酶催化第一个限速步骤，将三酰甘油转化为二酰甘油，然后激素敏感性脂肪酶和单酰甘油脂肪酶完成水解。