脂肪酸中儲(chǔ)存了大量能量，但它并不適合大量?jī)?chǔ)存。它的極性頭和疏水尾構(gòu)成典型的去污劑結(jié)構(gòu)，對(duì)細(xì)胞的穩(wěn)定有很大威脅。少量脂肪酸可用FABP穩(wěn)定，大量的就需要生成甘油三酯，儲(chǔ)存在脂滴中。

脂肪酸不能直接與甘油反應(yīng)，而是用脂酰輔酶A與3-磷酸甘油反應(yīng)，先逐步將1位和2位羥基酯化，再將3位的磷酸水解，最后酯化成甘油三酯。

脂肪細(xì)胞缺乏甘油激酶（GK），只能用糖酵解產(chǎn)生的磷酸二羥丙酮（DHAP）經(jīng)α-磷酸甘油脫氫酶（GPD）還原，生成磷酸甘油。其它組織可通過(guò)甘油激酶磷酸化甘油生成，對(duì)糖酵解的依賴(lài)就比較小。

甘油三酯合成途徑，引自themedicalbiochemistrypage.org

磷酸甘油先與一分子脂酰輔酶A生成1-脂?；视?3-磷酸，即溶血磷脂酸（LPA）。催化的酶是甘油-3-磷酸酰基轉(zhuǎn)移酶（GPAT）。此酶有四種同工酶，分別位于線(xiàn)粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

LPA與另一個(gè)脂酰輔酶A生成磷脂酸（PA），由1-?；视?3-磷酸?；D(zhuǎn)移酶（AGPAT）催化。此酶有5個(gè)同工酶，AGPAT1和2在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

磷脂酸磷酸酶（PAP1）可除去磷脂酸的磷酸基，得到1,2-二?；视停―AG）。DAG與脂酰輔酶A生成甘油三酯（TAG），由二酰基甘油O-?；D(zhuǎn)移酶（DGAT）催化。人類(lèi)有兩種同工酶，稱(chēng)為DGAT1和DGAT2。

甘油三酯雖然毒性較小，但其儲(chǔ)存也有嚴(yán)密的程序?，F(xiàn)在認(rèn)為，甘油三酯在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）合成，DGAT催化生成的TAG被釋放到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的脂雙層之間。當(dāng)TAG積蓄超過(guò)某一極限后，新生脂滴從ER膜出芽，釋放到胞質(zhì)溶膠。

脂滴的結(jié)構(gòu)、生成與脂解，引自Yale J Biol Med. 2019

脂滴不僅是儲(chǔ)存單位，也是代謝單位。脂滴的分解代謝有兩個(gè)主要機(jī)制：脂解（lipolysis）和脂肪吞噬（lipophagy）。脂解是經(jīng)典的機(jī)制，通過(guò)ATGL、HSL和單酰甘油脂肪酶（MAGL）的連續(xù)作用釋放脂肪酸。脂肪吞噬是最近發(fā)現(xiàn)的自噬的選擇性形式，其中部分或全部脂滴被吞噬到自噬體膜內(nèi)，并與溶酶體融合，通過(guò)水解酶降解。

脂滴也是一種多功能細(xì)胞器。除脂代謝外，它還參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、胰島素抵抗、自噬、線(xiàn)粒體和細(xì)胞核功能調(diào)控、炎癥反應(yīng)和病毒感染等多種生理病理過(guò)程（Lipids Health Dis. 2017）。

perilipin5調(diào)節(jié)脂滴和線(xiàn)粒體代謝。引自Yale J Biol Med 2019

很多組織細(xì)胞中都有脂滴，但最主要的還是脂肪組織，特別是白色脂肪組織（WAT）。成熟的白色脂肪細(xì)胞甚至可以被一個(gè)巨大的脂滴所充滿(mǎn)。不過(guò)現(xiàn)在看來(lái)，這種情況可能是不健康的。

當(dāng)機(jī)體能量平衡改變時(shí)，脂肪細(xì)胞的代謝改變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)量和大小會(huì)發(fā)生改變，同時(shí)整個(gè)脂肪組織中的各種基質(zhì)血管細(xì)胞和免疫細(xì)胞等都會(huì)相應(yīng)改變，以適應(yīng)機(jī)體新的環(huán)境狀況。這一系列事件稱(chēng)為“脂肪組織重塑”（ adipose tissue remodeling）。

當(dāng)脂合成增加時(shí)，脂肪組織會(huì)發(fā)生擴(kuò)張。擴(kuò)張的具體途徑有兩種，增生（hyperplasia）和肥大（hypertrophy）。前者是脂肪細(xì)胞數(shù)目的增多，后者則是體積的增大。現(xiàn)在認(rèn)為，肥大對(duì)健康不利，而成年人的肥胖主要是脂肪細(xì)胞的肥大。

脂肪細(xì)胞的增生與肥大。引自Front Endocrinol (Lausanne). 2016

有報(bào)道稱(chēng)，由于GLUT4轉(zhuǎn)運(yùn)缺陷，脂肪細(xì)胞肥大會(huì)損害胰島素依賴(lài)的葡萄糖攝取。肥大的脂肪細(xì)胞會(huì)形成巨大的單個(gè)脂滴，干擾肌動(dòng)蛋白的運(yùn)動(dòng)，從而影響GLUT4存儲(chǔ)囊泡（GSV）的轉(zhuǎn)運(yùn)。這會(huì)影響細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取，從而加劇了胰島素抵抗并破壞能量代謝（Front Endocrinol (Lausanne). 2016）。

脂肪細(xì)胞肥大與胰島素抵抗。引自Front Endocrinol (Lausanne). 2016

相對(duì)說(shuō)來(lái)，脂肪細(xì)胞增生造成的肥胖個(gè)體對(duì)胰島素敏感，并且表現(xiàn)出正常的代謝參數(shù)，包括血糖和血脂水平，以及血漿炎性標(biāo)志物等。這種肥胖的個(gè)體被稱(chēng)為“代謝健康肥胖”（MHO）。在MHO人口的一個(gè)常見(jiàn)特征是免疫細(xì)胞的較低數(shù)目和相對(duì)較小的脂肪細(xì)胞。

參考文獻(xiàn)：

Eva Jarc, et al. Lipid Droplets and the Management of Cellular Stress. Yale J Biol Med. 2019 Sep 20;92(3):435-452. eCollection 2019 Sep.

Gizem Onal, et al. Lipid Droplets in Health and Disease. Lipids Health Dis. 2017 Jun 29;16(1):128.

Sung Sik Choe, et al. Adipose Tissue Remodeling: Its Role in Energy Metabolism and Metabolic Disorders. Front Endocrinol (Lausanne). 2016 Apr 13;7:30.

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網(wǎng)址: 甘油三酯的合成代謝與脂肪組織重塑 http://www.gysdgmq.cn/newsview1484835.html