1、脂蛋白代谢与衰老脂蛋白代谢与衰老 总胆固醇总胆固醇(TC)游离胆固醇胆固醇酯游离胆固醇胆固醇酯 中性脂肪中性脂肪甘油三酯甘油三酯(TG)非酯化脂肪酸(游离脂肪酸,非酯化脂肪酸(游离脂肪酸,FFA)磷脂、糖脂磷脂、糖脂 血浆所含脂类(脂质)统称血脂(血浆所含脂类(脂质)统称血脂(lipids)。)。血脂不溶于水,以脂蛋白的形式运输。血脂不溶于水,以脂蛋白的形式运输。第一节第一节 血脂血脂和和脂蛋白脂蛋白 脂蛋白的结构脂蛋白的结构 脂蛋白分类脂蛋白分类 颗粒直径颗粒直径 密度密度 主要载脂主要载脂蛋白蛋白 脂类脂类%电泳分类电泳分类 密度分类密度分类 (nm)(kg/L)TG chol CM CM
2、 8001200 0.95 B48 90 10 前前脂蛋白脂蛋白 VLDL 3080 0.951.006 B100、C1、C2 60 20 宽宽脂蛋白脂蛋白 IDL 2335 1.0061.019 B100、E 35 35 脂蛋白脂蛋白 LDL 1825 1.0061.063 B100 10 50 脂蛋白脂蛋白 HDL 1015 1.0631.21 A1、A2 5 20 主要脂蛋白的分类和组成主要脂蛋白的分类和组成 CHYLOMICRON VLDL TRIGLYCERIDE CHOLESTERYL ESTERS PHOSPHOLIPIDS FREE CHOLESTEROL PROTEINS 9
3、095%5065%24%814%26%1216%1%47%12%610%801000nm 3080nm 乳糜微粒乳糜微粒 极低密度脂蛋白极低密度脂蛋白 甘油三酯甘油三酯 胆固醇酯胆固醇酯 磷脂磷脂 游离胆固醇游离胆固醇 蛋白质蛋白质 富含甘油三酯的脂蛋白富含甘油三酯的脂蛋白(CM,VLDL)LDL HDL TRIGLYCERIDE CHOLESTERYL ESTERS PHOSPHOLIPIDS FREE CHOLESTEROL PROTEINS 56%2226%3545%615%2225%7%1020%25%50%45%2025nm 813nm 低密度脂蛋白低密度脂蛋白 高密度脂蛋白高密度脂
4、蛋白 甘油三酯甘油三酯 胆固醇脂胆固醇脂 磷酯磷酯 游离胆固醇游离胆固醇 蛋白质蛋白质 富含胆固醇的脂蛋白(富含胆固醇的脂蛋白(LDL/HDL)第二节第二节 血浆脂蛋白代谢血浆脂蛋白代谢 Lipoproteins Chylomicron VLDL LDL IDL HDL-2 HDL-3 Apolipoprotens ApoA:A-1 A-II A-VI A-V ApoB:B-48 B-100 ApoC:C-1 C-II C-III-0 C-III-1 C-III-II ApoE:E-2 E-3 E-4 Recetors LDL-R VLDL-R Scavenger-R HDL-R Enzyme
5、s LPL LCAT HL CETP MTP ACAT-1 ACAT-2 脂质代谢包括的主要因子脂质代谢包括的主要因子 一、血浆脂蛋白代谢密切相关的酶类一、血浆脂蛋白代谢密切相关的酶类 参与脂质代谢的酶有:参与脂质代谢的酶有:脂蛋白脂肪酶(脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL)肝脂酶(肝脂酶(hepatic triglyceride lipase,HTGL)LCAT等。等。(一)(一)LPL LPL是脂肪细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、乳腺是脂肪细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、乳腺细胞以及巨噬细胞等实质细胞合成和分泌的一种细胞以及巨噬细胞等实质细胞合成和分泌的一种糖蛋白,分子量为
6、糖蛋白,分子量为60kD。ApoC为其必需的辅因子。为其必需的辅因子。作用:分解脂蛋白核心成分的甘油三酯,并促使作用:分解脂蛋白核心成分的甘油三酯,并促使脂蛋白之间转移胆固醇、磷脂及载脂蛋白。脂蛋白之间转移胆固醇、磷脂及载脂蛋白。活性活性LPL以同源二聚体形式存在,通过静电引力以同源二聚体形式存在,通过静电引力与毛细血管内皮细胞表面的多聚糖结合。与毛细血管内皮细胞表面的多聚糖结合。(二)(二)HTGL HTGL亦称为肝性亦称为肝性LPL(hepatic LPL)。HTGL活性不需要活性不需要ApoC作为激活剂;作为激活剂;主要作用于小颗粒脂蛋白如主要作用于小颗粒脂蛋白如VLDL残粒残粒、CM残
7、粒及残粒及HDL,调节胆固醇从周围组织转调节胆固醇从周围组织转运到肝运到肝,使肝内的使肝内的VLDL转化为转化为LDL。(三)(三)LCAT LCAT由由416个氨基酸残基组成,分子量为个氨基酸残基组成,分子量为6.3kD,属于糖蛋白。属于糖蛋白。LCAT由肝脏合成释放入血液,以游离或与脂蛋由肝脏合成释放入血液,以游离或与脂蛋白结合的形式存在。白结合的形式存在。作用作用:将:将HDL中的卵磷脂的中的卵磷脂的C2位不饱和脂肪酸转位不饱和脂肪酸转移给游离胆固醇,生成溶血卵磷脂和胆固醇酯,移给游离胆固醇,生成溶血卵磷脂和胆固醇酯,使使HDL变成成熟的变成成熟的HDL球状颗粒。球状颗粒。二、血浆脂蛋白
8、代谢二、血浆脂蛋白代谢 外源性代谢途径:饮食摄入的胆固醇和外源性代谢途径:饮食摄入的胆固醇和TG在小肠中合成在小肠中合成CM及其代谢过程。及其代谢过程。内源性代谢途径:包括内源性代谢途径:包括 由肝脏合成由肝脏合成VLDL,VLDL转变为转变为IDL和和LDL,LDL被肝脏或其它器官代谢的过程。被肝脏或其它器官代谢的过程。HDL的代谢过程。的代谢过程。(一)(一)CM代谢代谢 (二)(二)VLDL、IDL、LDL代谢代谢 (三)(三)HDL代谢代谢 在肝脏和小肠合成时属于未成形的在肝脏和小肠合成时属于未成形的HDL(nascent HDL,HDLn)。)。HDLn获取获取CM、VLDL表层的磷
9、脂和表层的磷脂和ApoA而变成园盘状的而变成园盘状的新生新生HDL。新生新生HDL从末梢组织细胞膜获得游离胆固醇,经从末梢组织细胞膜获得游离胆固醇,经LCAT作用作用生成生成CE进入进入HDL内部,形成成熟型内部,形成成熟型HDL3和球型和球型HDL2。HDL3在在CETP介导下,与介导下,与VLDL、LDL进行进行CE/TG交换,使交换,使末梢组织的末梢组织的FC输送到肝脏。输送到肝脏。HDL2中的中的TG经肝脏的经肝脏的HTGL作用,可以再变成作用,可以再变成HDL3,使,使HDL在逆转运中再利用,从而防止动脉粥样硬化的发生。在逆转运中再利用,从而防止动脉粥样硬化的发生。HDL、CETP对
10、胆固醇的逆转运过程对胆固醇的逆转运过程 第三节第三节 衰老与脂代谢的改变衰老与脂代谢的改变 老年人由于参加脂肪分解的脂肪酶活性降低,合成老年人由于参加脂肪分解的脂肪酶活性降低,合成代谢大于分解代谢,因而老年人脂肪组织中脂肪积代谢大于分解代谢,因而老年人脂肪组织中脂肪积累增多,许多组织的细胞膜的脂肪含量也增多。累增多,许多组织的细胞膜的脂肪含量也增多。血清胆固醇水平及主动脉内膜的各种脂质都随增龄血清胆固醇水平及主动脉内膜的各种脂质都随增龄而增加。而增加。老年人机体内的超氧化物歧化酶活性减少,不饱和老年人机体内的超氧化物歧化酶活性减少,不饱和脂肪酸易被氧自由基氧化产生的脂褐素也随之增多。脂肪酸易被
11、氧自由基氧化产生的脂褐素也随之增多。一、老年高脂血症一、老年高脂血症 高脂血症:高脂血症:由于体内脂类物质代谢或转运异由于体内脂类物质代谢或转运异常使血清中总胆固醇(常使血清中总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇()、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)及(或)及(或)三酰甘油(三酰甘油(triglyceride,TG)水平升高超)水平升高超过正常范围高限的一种病症。过正常范围高限的一种病症。老年高脂血症的特征老年高脂血症的特征 1 发生率发生率 血清血清TC值随年龄增长而增高,其倾向以女性
12、更显值随年龄增长而增高,其倾向以女性更显著。高脂血症的发生率随年龄增长而升高。著。高脂血症的发生率随年龄增长而升高。2 类型类型 男性:最高的是男性:最高的是型,型,20岁开始岁开始型就占型就占50.7%,但随年,但随年龄增长其发生率逐渐降低;占第龄增长其发生率逐渐降低;占第2位的是位的是a,并且随年龄增,并且随年龄增长而增高,到长而增高,到70岁时达岁时达45.1%,成为发生率最高的类型。,成为发生率最高的类型。女性:各年龄段发生率最高均为女性:各年龄段发生率最高均为a型,型,20多岁就高达多岁就高达58.1%,随着年龄增长下降很慢,随着年龄增长下降很慢,到到70岁仍高达岁仍高达48.4%;
13、b型及型及型则随年龄增长发生率缓慢增高。型则随年龄增长发生率缓慢增高。二、高密度脂蛋白的抗氧化作用二、高密度脂蛋白的抗氧化作用 HDL颗粒含有多种载脂蛋白及酶,具有强大的抗氧颗粒含有多种载脂蛋白及酶,具有强大的抗氧化活性,不仅可以螯合过渡金属离子、中断脂质氧化活性,不仅可以螯合过渡金属离子、中断脂质氧化链式反应,还可以摄取、储存、转运及酶解脂质化链式反应,还可以摄取、储存、转运及酶解脂质氧化产物。氧化产物。HDL抗氧化作用主要表现为抗氧化作用主要表现为HDL抑制抑制LDL氧化。氧化。HDL能有效的保护能有效的保护LDL中一部分的脂质和蛋白质,中一部分的脂质和蛋白质,抑制抑制LDL中各种氧化产物
14、的积聚。中各种氧化产物的积聚。(一)载脂蛋白的抗氧化活性(一)载脂蛋白的抗氧化活性 HDL中具有抗氧化活性的载脂蛋白:中具有抗氧化活性的载脂蛋白:ApoA、ApoE、ApoJ。ApoA:抗氧化活性的主要成份,可以通过清除:抗氧化活性的主要成份,可以通过清除LDL、动脉、动脉壁细胞或两者中氧化的磷脂,抑制或延迟壁细胞或两者中氧化的磷脂,抑制或延迟LDL氧化。氧化。ApoE:具有明确的抗动脉硬化活性:具有明确的抗动脉硬化活性脂质转运功能、显著脂质转运功能、显著的抗氧化活性。的抗氧化活性。ApoJ:在较低的生理学水平具有细胞保护作用,结合:在较低的生理学水平具有细胞保护作用,结合ApoJ的的HDL能
15、抑制能抑制LDL被动脉壁细胞氧化被动脉壁细胞氧化与维持细胞膜和疏水区与维持细胞膜和疏水区脂蛋白完整性有关。脂蛋白完整性有关。HDL通过结合过渡金属离子阻止氧化,过渡金属离子的自由态通过结合过渡金属离子阻止氧化,过渡金属离子的自由态是是LDL氧化的催化剂,而血浆氧化的催化剂,而血浆HDL包含的淀粉包含的淀粉多肽是过渡金多肽是过渡金属离子的强螯合剂。属离子的强螯合剂。(二)抗氧化酶(二)抗氧化酶 对氧磷酶对氧磷酶1(para-oxonase,PON1)血小板活化因子乙酰水解酶(血小板活化因子乙酰水解酶(platelet activating factor-acetylhydrolase,PAF-A
16、H,也称为脂蛋白,也称为脂蛋白相关磷脂酶相关磷脂酶A2)卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(lecithin cholesterol acyltransferase,LCAT)HDL抗氧化活性降低时抗氧化活性降低时,不仅不仅HDL含量减少含量减少,而且以上而且以上的酶活性明显降低。的酶活性明显降低。1.PON1 PON 家族由家族由 PON1,PON2,PON3 三成员构成,三成员构成,其中其中 PON1 的抗的抗 AS 作用最为重要。作用最为重要。PON1 是一类钙离子依赖性的具有心血管保护作用是一类钙离子依赖性的具有心血管保护作用的脂酶,主要由肝脏合成,在血清中主要以的脂酶,主要由肝脏合成,在血清中主要以 HDL 为载体,通过与为载体,通过与ApoA-紧密结合而发挥作用。紧密结合而发挥作用。PON1 可以降解氧化脂蛋白中特定氧化的胆固醇酯可以降解氧化脂蛋白中特定氧化的胆固醇酯和磷脂,来保护和磷脂,来保护 LDL 和和 HDL 免于过氧化作用。免于过氧化作用。2.PAF-AH PAF 是具有是具有 441 个氨基酸,相对分子质量为个氨基酸,相对分子质量为 45 kD 的非