Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Это изображение иллюстрирует три отдельных этапа гидролиза, участвующих в липолизе. На первом этапе триацилглицерин гидролизуется с образованием диацилглицерина, и это катализируется липазой триглицерида жировой ткани (ATGL). На втором этапе диацилглицерин гидролизуется с образованием моноацилглицерина, и это катализируется гормоночувствительной липазой (HSL). На последнем этапе моноацилглицерин гидролизуется с образованием глицерина, и это катализируется моноацилглицерин липазой (MGL).
Пример триацилглицерина

Липолиз / L ɪ р ɒ л ɪ с ɪ с / представляет собой метаболический путь , через который липидные триглицериды являются гидролизуют в глицерин и трех жирных кислот . Он используется для мобилизации накопленной энергии во время голодания или физических упражнений и обычно возникает в жировых адипоцитах . Липолиз вызывается несколькими гормонами, включая глюкагон , [1] адреналин , норэпинефрин , гормон роста ,предсердный натрийуретический пептид , мозговой натрийуретический пептид и кортизол . [2]

Механизмы [ править ]

Пример диацилглицерина
Пример моноацилглицерина

В организме жировые отложения называют жировой тканью . В этих областях внутриклеточные триглицериды хранятся в липидных каплях цитоплазмы . Когда липазы фосфорилируются, они могут получить доступ к липидным каплям и через несколько стадий гидролиза расщепить триглицериды на жирные кислоты и глицерин. Каждая стадия гидролиза приводит к удалению одной жирной кислоты. Первая стадия и стадия лимитирования липолиза осуществляется липазой триглицерида жировой ткани (ATGL). Этот фермент катализирует гидролиз триацилглицерина до диацилглицерина . Впоследствии гормоночувствительная липаза (HSL) катализирует гидролиз диацилглицерина домоноацилглицерин и моноацилглицерин липаза (MGL) катализирует гидролиз моноацилглицерина до глицерина . [3]

Перилипин 1A является ключевым белковым регулятором липолиза в жировой ткани. Этот связанный с липидной каплей белок, когда он деактивирован, будет предотвращать взаимодействие липаз с триглицеридами в липидной капле и захватывать коактиватор ATGL, сравнительная идентификация гена 58 (CGI-58) (он же ABHD5 ). Когда перилипин 1A фосфорилируется PKA, он высвобождает CGI-58 и ускоряет присоединение фосфорилированных липаз к липидной капле. [4] CGI-58 может дополнительно фосфорилироваться PKA, чтобы способствовать его распространению в цитоплазму. В цитоплазме CGI-58 может коактивировать ATGL. [5]На активность ATGL также влияет негативный регулятор липолиза, ген 2 переключения G0 / G1 (G0S2). При экспрессии G0S2 действует как конкурентный ингибитор связывания CGI-58. [6] Жиро-специфический белок 27 (FSP-27) (он же CIDEC) также является негативным регулятором липолиза. Экспрессия FSP-27 отрицательно коррелирует с уровнями мРНК ATGL. [7]

Регламент [ править ]

Иллюстрация активации липолиза в адипоците . Вызванный высоким уровнем адреналина и низким уровнем инсулина в крови, адреналин связывается с бета-адренорецепторами на клеточной мембране адипоцита, что вызывает образование цАМФ внутри клетки.
ЦАМФ активирует протеинкиназы , которые фосфорилируют и, таким образом, активируют гормоночувствительные липазы в адипоцитах .
Эти липазы расщепляют свободные жирные кислоты из-за их присоединения к глицерину в липидной капле адипоцита.
Затем свободные жирные кислоты и глицерин попадают в кровь.
Активность гормоночувствительной липазы регулируется циркулирующими гормонами инсулином , глюкагоном , норэпинефрином и адреналином .

Липолиз можно регулировать посредством связывания цАМФ и активации протеинкиназы A (PKA). PKA может фосфорилировать липазы, перилипин 1A и CGI-58, увеличивая скорость липолиза. Катехоламины связываются с рецепторами 7TM ( рецепторы, связанные с G-белком) на клеточной мембране адипоцитов, которые активируют аденилатциклазу . Это приводит к увеличению производства цАМФ, который активирует ПКА и приводит к увеличению скорости липолиза. Несмотря на липолитической активность глюкагона (который стимулирует PKA а) в пробирке , роль глюкагона в липолизе в естественных условиях является спорной. [8]

Инсулин противодействует этому увеличению липолиза, когда он связывается с рецепторами инсулина на клеточной мембране адипоцитов. Рецепторы инсулина активируют субстраты инсулиноподобных рецепторов. Эти субстраты активируют фосфоинозитид-3-киназы (PI-3K), которые затем фосфорилируют протеинкиназу B (PKB) (также известную как Akt). PKB впоследствии фосфорилирует фосфодиэстеразу 3B (PD3B), которая затем превращает цАМФ, продуцируемый аденилатциклазой, в 5'AMP. Результирующее снижение уровней цАМФ, вызванное инсулином, снижает скорость липолиза. [9]

Инсулин также действует в головном мозге на медиобазальный гипоталамус . Там он подавляет липолиз и снижает отток симпатической нервной системы к жировой части мозга . [10] Регулирование этого процесса включает взаимодействие между рецепторами инсулина и ганглиозидами, присутствующими в мембране нейрональных клеток . [11]

В крови [ править ]

Триглицериды переносятся через кровь к соответствующим тканям ( жировой , мышечной и т. Д.) Липопротеинами, такими как липопротеины очень низкой плотности ( ЛПОНП ). Триглицериды, присутствующие на ЛПОНП, подвергаются липолизу клеточными липазами тканей-мишеней, в результате чего образуется глицерин и свободные жирные кислоты . Свободные жирные кислоты, попадающие в кровь, затем становятся доступными для поглощения клетками. [12] [ самостоятельно опубликованный источник? ] Свободные жирные кислоты, которые не сразу усваиваются клетками, могут связываться с альбумином.для транспортировки к окружающим тканям, требующим энергии. Альбумин сыворотки является основным переносчиком свободных жирных кислот в крови. [13]

Глицерин также попадает в кровоток и абсорбируется печенью или почками, где он превращается в глицерин-3-фосфат ферментом глицеринкиназой . Глицерин-3-фосфат в печени превращается в основном в дигидроксиацетонфосфат (DHAP), а затем в глицеральдегид-3-фосфат (GA3P), чтобы присоединиться к путям гликолиза и глюконеогенеза . [ необходима цитата ]

Липогенез [ править ]

В то время как липолиз - это гидролиз триглицеридов (процесс расщепления триглицеридов), этерификация - это процесс образования триглицеридов. Этерификация и липолиз, по сути, являются противоположностями друг друга. [14]

Медицинские процедуры [ править ]

Физический липолиз включает разрушение жировых клеток, содержащих жировые капли, и может использоваться как часть косметических процедур коррекции фигуры. В настоящее время в эстетической медицине существует четыре основных неинвазивных метода контурирования тела для уменьшения локализованной подкожной жировой ткани в дополнение к стандартной минимально инвазивной липосакции: низкоинвазивная лазерная терапия (НИЛИ), криолиполиз , радиочастотная (RF) и высокоинтенсивная сфокусированная ультразвук (HIFU). [15] [16]Однако они менее эффективны, имеют более короткий срок действия и могут удалять значительно меньшее количество жира по сравнению с традиционной хирургической липосакцией или липэктомией. Однако будущие разработки лекарств потенциально могут быть объединены с небольшими процедурами для улучшения конечного результата. [ необходима цитата ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Дункан, Робин Э .; Ахмадиан, Марьям; Яворски, Кэти; Саркади-Надь, Эстер; Сул, Хей Сук (август 2007 г.). «Регуляция липолиза в адипоцитах» . Ежегодный обзор питания . 27 (1): 79–101. DOI : 10.1146 / annurev.nutr.27.061406.093734 . PMC  2885771 . PMID  17313320 .
  2. ^ Нильсен, TS; Jessen, N; Jørgensen, JO; Møller, N; Лунд, С. (июнь 2014 г.). «Рассечение липолиза жировой ткани: молекулярная регуляция и последствия для метаболических заболеваний» . Журнал молекулярной эндокринологии . 52 (3): R199–222. DOI : 10.1530 / JME-13-0277 . PMID 24577718 . 
  3. ^ Frühbeck, G; Мендес-Хименес, Л; Fernández-Formoso, JA; Fernández, S; Родригес, А (июнь 2014 г.). «Регуляция липолиза адипоцитов» . Обзоры исследований питания . 27 (1): 63–93. DOI : 10.1017 / S095442241400002X . PMID 24872083 . 
  4. ^ Itabe, H; Ямагути, Т; Нимура, S; Сасабе, Н. (28 апреля 2017 г.). «Перилипины: разнообразие внутриклеточных липидных капельных белков» . Липиды в здоровье и болезнях . 16 (1): 83. DOI : 10,1186 / s12944-017-0473-у . PMC 5410086 . PMID 28454542 .  
  5. ^ Саху-Озен, А; Монтеро-Моран, G; Schittmayer, M; Фриц, К; Динь, А; Чанг, YF; McMahon, D; Boeszoermenyi, A; Cornaciu, I; Рассел, Д.; Оберер, М; Карман, GM; Бирнер-Грюнбергер, Р. Brasaemle, DL (январь 2015 г.). «CGI-58 / ABHD5 фосфорилируется на Ser239 протеинкиназой А: контроль субклеточной локализации» . Журнал липидных исследований . 56 (1): 109–21. DOI : 10.1194 / jlr.M055004 . PMC 4274058 . PMID 25421061 .  
  6. ^ Корнасиу, я; Boeszoermenyi, A; Lindermuth, H; Надь, HM; Cerk, IK; Эбнер, К; Зальцбургер, B; Грубер, А; Schweiger, M; Zechner, R; Девушка, А; Циммерманн, Р. Оберер, М. (2011). «Минимальный домен липазы триглицеридов жиров (ATGL) колеблется до уровня лейцина 254 и может быть активирован и ингибирован CGI-58 и G0S2, соответственно» . PLOS ONE . 6 (10): e26349. Bibcode : 2011PLoSO ... 626349C . DOI : 10.1371 / journal.pone.0026349 . PMC 3198459 . PMID 22039468 .  
  7. ^ Сингх, М; Kaur, R; Ли, MJ; Пикеринг, RT; Шарма, ВМ; Пури, V; Кандрор, К.В. (23 мая 2014 г.). «Жиро-специфический белок 27 ингибирует липолиз, облегчая ингибирующее действие фактора транскрипции Egr1 на транскрипцию триглицерид липазы жировой ткани» . Журнал биологической химии . 289 (21): 14481–7. DOI : 10.1074 / jbc.C114.563080 . PMC 4031504 . PMID 24742676 .  
  8. ^ Шмитц, Оле; Кристиансен, Йенс Сандаль; Дженсен, Майкл Д .; Мёллер, Нильс; Гравхольт, Клаус Хойбьерг (1 мая 2001 г.). «Физиологические уровни глюкагона не влияют на липолиз в абдоминальной жировой ткани по оценке микродиализа» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 86 (5): 2085–2089. DOI : 10,1210 / jcem.86.5.7460 . ISSN 0021-972X . PMID 11344211 .  
  9. ^ Jocken, JW; Blaak, EE (23 мая 2008 г.). «Катехоламин-индуцированный липолиз в жировой ткани и скелетных мышцах при ожирении». Физиология и поведение . 94 (2): 219–30. DOI : 10.1016 / j.physbeh.2008.01.002 . PMID 18262211 . S2CID 28173901 .  
  10. ^ Шерер Т .; О'Хара Дж .; Diggs-Andrews K .; Schweizer M .; Отметьте B .; Lindner C .; и другие. (1 февраля 2011 г.). «Инсулин мозга контролирует липолиз и липогенез жировой ткани» . Клеточный метаболизм . 13 (2): 183–194. DOI : 10.1016 / j.cmet.2011.01.008 . PMC 3061443 . PMID 21284985 .  
  11. ^ Герцер, Силке; Мелднер, Саша; Грёне, Герман-Йозеф; Нордстрем, Альт (1 октября 2015 г.). «Вызванный голоданием липолиз и передача сигналов инсулина в гипоталамус регулируются нейрональной глюкозилцерамид-синтазой» (PDF) . Диабет . 64 (10): 3363–3376. DOI : 10,2337 / db14-1726 . ISSN 0012-1797 . PMID 26038579 .   
  12. ^ Кинг, Майкл В. "Окисление жирных кислот" . Архивировано из оригинального 14 января 2016 года . Проверено 9 апреля 2012 года .[ самостоятельно опубликованный источник ]
  13. ^ Том Броуди, Биохимия питания , (Academic Press, 2-е издание, 1999 г.), 215-216. ISBN 0121348369 
  14. ^ Болдуин, Кеннет Дэвид Сазерленд; Брукс, Джордж Х .; Фэйи, Томас Д. (2005). Физиология упражнений: биоэнергетика человека и ее приложения . Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. ISBN 978-0-07-255642-1.[ требуется страница ]
  15. ^ Kennedy, J .; Verne, S .; Griffith, R .; Falto-Aizpurua, L .; Нури, К. (2015). «Неинвазивное уменьшение подкожного жира: обзор». Журнал Европейской академии дерматологии и венерологии . 29 (9): 1679–88. DOI : 10.1111 / jdv.12994 . PMID 25664493 . S2CID 40858507 .  
  16. ^ Малхолланд, Р. Стивен; Пол, Малькольм Д .; Чалфун, Шарбель (2011). «Неинвазивное моделирование тела с помощью радиочастоты, ультразвука, криолиполиза и низкоуровневой лазерной терапии». Клиники пластической хирургии . 38 (3): 503–20, vii – iii. DOI : 10.1016 / j.cps.2011.05.002 . PMID 21824546 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Липолиз в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)