Липолиз - Lipolysis

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 последней стадии 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 . Наиболее важным регуляторным гормоном липолиза является инсулин; липолиз может происходить только тогда, когда действие инсулина падает до низкого уровня, как это происходит во время голодания. Другие гормоны, влияющие на липолиз, включают глюкагон , адреналин , норэпинефрин , гормон роста , предсердный натрийуретический пептид , натрийуретический пептид мозга и кортизол .

Механизмы

Пример диацилглицерина
Пример моноацилглицерина

В организме запасы жира называются 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 до моноацилглицерина, а моноацилглицерин липаза (MGL) катализирует гидролиз моноацилглицерина до глицерина .

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) (также известная как ABHD5 ). Когда перилипин 1A фосфорилируется PKA, он высвобождает CGI-58 и ускоряет присоединение фосфорилированных липаз к липидной капле. CGI-58 может быть дополнительно фосфорилирован PKA, чтобы способствовать его распространению в цитоплазму. В цитоплазме CGI-58 может коактивировать ATGL. На активность ATGL также влияет негативный регулятор липолиза, ген 2 переключения G0 / G1 (G0S2). При экспрессии G0S2 действует как конкурентный ингибитор связывания CGI-58. Жиро-специфический белок 27 (FSP-27) (также известный как CIDEC) также является негативным регулятором липолиза. Экспрессия FSP-27 отрицательно коррелирует с уровнями мРНК ATGL.

Регулирование

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 , норадреналином 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 липолитическую активность глюкагона (которая также стимулирует PKA) in vitro , роль глюкагона в липолизе in vivo является спорной.

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 уровня цАМФ, вызванное инсулином, снижает скорость липолиза.

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

В крови

Триглицериды переносятся через кровь в соответствующие ткани ( жировую , мышечную 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. Свободные жирные кислоты, не сразу усваиваемые клетками, могут связываться с альбумином для транспортировки в окружающие ткани, которым требуется энергия. Сывороточный альбумин является основным переносчиком свободных жирных кислот в крови.

Глицерин также попадает в кровоток и абсорбируется печенью или почками, где он превращается в глицерин-3-фосфат с помощью фермента глицеринкиназы . 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 .

Липогенез

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.

Лечебные процедуры

Физический липолиз включает разрушение жировых клеток, содержащих жировые капли, и может использоваться как часть косметических процедур коррекции контуров тела. В настоящее время в эстетической медицине существует четыре основных неинвазивных метода коррекции контуров 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). 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.

использованная литература

внешние ссылки