血浆脂蛋白及其代谢

第六节
血浆脂蛋白代谢
Metabolism of Lipoprotein
一、血脂是血浆所有脂质的统称
定义：
血浆所含脂质统称血脂，包括：甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯 以及游离脂肪酸。
来源：
外源性 内源性
从食物中摄取 肝、脂肪细胞及其他组织合成后释放入血
组成 总脂 甘油三酯 总胆固醇
胆固醇酯 游离胆固醇 总磷脂 磷脂酰胆碱 神经磷脂 脑磷脂 游离脂酸
成人（空腹14~16h） 儿童
TG > 2.26mmol/l 或 200mg/dl； 胆固醇 > 6.21mmol/l 或 240mg/dl 胆固醇 > 4.14mmol/l 或 160mg/dl
分类： ① 按脂蛋白异常血症分六型
② 按病因分： • 原发性(病因不明)
• 继发性(继发于其他疾病)
空腹时主要来 源
肝 肝
肝 肝 肝 肝 脂肪组织
血脂含量受膳食、年龄、性别、职业及代谢等的影响，波动范围很大。
二、血浆脂蛋白是血脂的运输及代谢形式
血脂与血浆中的蛋白质结合，以脂蛋白(lipoprotein)形式而运输。
（一）血浆脂蛋白可用电泳法和超速离心法分类
电泳法
CM
前

♁
超速离心法：CM、VLDL、LDL、HDL
ABCA1可介导细胞内胆固醇及磷脂转运至胞外
ABCA1 ， 即 ATP 结 合 盒 转 运 蛋 白 AI (ATP-binding cassetle transporter A1) ， 又 称 为 胆 固 醇 流 出 调 节 蛋 白 (cholesterol-efflux regulatory protein, CERP)，存在于巨噬细胞、脑、肾、肠及胎盘等的细 胞膜 。
代谢：
LPL VLDL
VLDL 残粒
LPL、HL
LDL
FFA
FFA
外周组织
LPL——脂蛋白脂肪酶
HL—— 肝脂肪酶
内 源 性 VLDL 的 代 谢
VLDL的生理功能：运输内源性TG。
（三）低密度脂蛋白主要转运内源性胆固醇
来源：由VLDL转变而来。 代谢：
1. LDL受体代谢途径
LDL受体广泛分布于肝动脉壁细胞等全身各组织的细胞膜 表面,特异识别、结合含apo E或apo B100的脂蛋白，故又称 apo B,E受体。
功能
激活LCAT，识别HDL受体 稳定HDL结构，激活HL 辅助激活LPL 识别LDL受体 促进CM合成 激活LCAT？ 激活LPL
抑制LPL，抑制肝apoE受体 转运胆固醇酯 识别LDL受体
结合转运脂质，补体激活 抑制纤溶酶活性 转运胆固醇酯 转运磷脂
血浆含量 *(mg/dl) 123.8±4.7
乳糜微粒 chylomicron ( CM)
极低密度脂蛋白 very low density lipoprotein (VLDL)
低密度脂蛋白 low density lipoprotein (LDL)
高密度脂蛋白 high density lipoprotein (HDL)
人血浆还有中密度脂蛋白（intermediate desity lipoprotein, IDL）和脂蛋白 a [lipoprotein (a), Lp (a)]。
胆固醇的ห้องสมุดไป่ตู้成 胆固醇的转化
胆汁酸 类固醇激素
CM的代谢 维生素D3的前体
血浆脂蛋白代谢
VLDL的代谢 LDL的代谢
ABCA1的结构：
2261个氨基酸残基
跨膜域
含有由12个疏水的基元 (motif)构成的疏水区，胆固
醇可能由此流出胞外
ATP结合部位
能为胆固醇的跨膜转 运提供能量
血浆脂蛋白代谢总图
四、血浆脂蛋白代谢紊乱导致脂蛋白异常血症
（一）不同脂蛋白的异常改变引起不同类型高脂血症
——血脂高于参考值上限。 诊断标准：
疏水性较强的TG及胆固醇酯位于内核。
三、不同来源血浆脂蛋白具有不同功能和 不同代谢途径
（一）乳糜微粒要转运外源性甘油三酯及胆固醇
来源：
小肠合成的TG和合成及吸收的磷脂、胆固醇 +
apo B48 、 AⅠ、AⅡ、 AⅣ
代谢：
血液
新生CM
成熟CM
FFA
外周组织
CM残粒 LPL
肝细胞摄取
（LDL受体相关蛋白 ）
1. 血浆脂蛋白中的蛋白质称为载脂蛋白
载脂蛋白(apolipoprotein, apo) 指血浆脂蛋白中的蛋白质部 分。
种类（20多种） apo A: AⅠ、AⅡ、AⅣ 、AV apo B: B100、B48 apo C: CⅠ、CⅡ、CⅢ、CⅣ apo D apo E
人血浆载脂蛋白的结构、功能及含量
33±5 17±2△ 87.3±14.3
？ 7.8±2.4 5.0±1.8 11.8±3.6 10±4△ 3.5±1.2
10△ 0～120△ 0.19±0.05△
？
功能：
① 结合和转运脂质，稳定脂蛋白的结构 ② 载脂蛋白可参与脂蛋白受体的识别：
AⅠ识别HDL受体 B100，E 识别LDL受体
③ 载脂蛋白可调节脂蛋白代谢关键酶活性：
LDL受体代谢途径：
ACAT——脂酰CoA 胆固醇脂酰转移酶
2. LDL的非受体代谢途径
血浆中的LDL还可被修饰，修饰的LDL如氧化修饰LDL (ox-LDL)可被清 除细胞即单核吞噬细胞系统中的巨噬细胞及血管内皮细胞清除。这两类细胞 膜表面具有清道夫受体(scavenger receptor, SR)，摄取清除血浆中的修饰
LPL（脂蛋白脂肪酶）
• 存在于组织毛细血管内皮细胞表面 • 使CM中的TG、磷脂逐步水解，产生甘油、FA及溶血磷脂等。
CM的生理功能：
运输外源性TG及胆固醇酯。
（二）极低密度脂蛋白主要转运内源性甘油三酯 来源：
以肝脏为主，小肠可合成少量。
肝细胞合成的TG
+ apo B100、E
磷脂、胆固醇及其酯
脂质的消化与吸收
脂质的消化 脂质的吸收
胆盐作用 脂质消化酶
脂肪的动员
甘油三酯的分解代谢
脂肪酸的β-氧化 脂肪酸的其它氧化方式
酮体的生成及利用
甘油三酯的代谢
甘油三酯的合成代谢
甘油一酯途径 甘油二酯途径
磷脂的代谢
脂肪酸的合成代谢
甘油磷脂的代谢 鞘磷脂的代谢
软脂酸的合成 软脂酸的延长 不饱和脂肪酸的合成
胆固醇代谢
胆固醇等离开亦可形成新生HDL。
分类（按密度）： HDL1 HDL2 HDL3
HDL 的 代 谢
LCAT的作用（由apo AⅠ激活）：
① 使HDL表面磷脂酰胆碱2位脂酰基转移到胆固醇3位羟基生成溶血 磷脂酰胆碱及胆固醇酯
② 使胆固醇酯进入HDL内核逐渐增多 ③ 使新生HDL成熟
成熟HDL可与肝细胞膜SR-B1受体结合而被摄取。
LDL。
LDL 的 代 谢
正常人每天降解45%的LDL，其中2/3经LDL受体途径降 解，1/3由清除细胞清除。
LDL的生理功能：
转运肝合成的内源性胆固醇。
（四）高密度脂蛋白主要逆向转运胆固醇 来源：
• 主要在肝合成；小肠亦可合成。 • CM、VLDL代谢时，其表面apo AⅠ、AⅡ、AⅣ、apo C及磷脂、
血浆脂蛋白的分类、性质、组成及功能
密度
脂类 组 成 蛋白质
CM
＜0.95 含TG最多， 80~90% 最少, 1%
VLDL
0.95~1.006 含TG 50~70% 5~10%
LDL
1.006~1.063 含胆固醇及其酯最多， 40~50%
20~25%
HDL
1.063~1.210 含脂类50%
最多，约50%
正常成人空腹血脂的组成及含量
mg/mL 400～700(500) 10～150(100) 100～250(200) 70～250(200) 40～70(55) 150～250(200) 50～200(100) 50～130(70) 15～35(20) 5～20(15)
血浆含量
mmol/L
0.11～1.69(1.13) 2.59～6.47(5.17) 1.81～5.17(3.75) 1.03～1.81(1.42) 48.44～80.73(64.58) 16.1～64.6(32.3) 16.1～42.0(22.6) 4.8～13.0(6.4)
（二）血浆脂蛋白代谢相关基因遗传性缺陷引起脂蛋白异常血症
已发现脂蛋白代谢关键酶如LPL及LCAT，载脂蛋白如AⅠ、 B、 CⅡ 、 CⅢ 和E，脂蛋白受体如LDL受体等的遗传缺陷，都能导致血浆脂蛋白代谢 异常，引起脂蛋白异常血症。
知识框架
脂质代谢
脂肪
脂质的分类
类脂
脂质的构成、功能及分析 功能
脂质的分析
AⅠ激活LCAT (卵磷酯胆固醇脂转移酶) CⅡ激活LPL (脂蛋白脂肪酶) AⅣ辅助激活LPL CⅢ抑制LPL AⅡ激活HL (肝脂肪酶)
关键酶 底物 最适pH 分布
激活剂 作用部位
性质
结构
基因
染色体定位 功能
脂蛋白代谢关键酶的性质、分布及功能
脂蛋白脂酶
(LPL) CM-TG、VLDL-TG
7.5～9.0 肝外组织：脂肪、心肌、肺、乳腺等
胆固醇在肝内转变成胆汁酸或直接通过胆汁排出体外。
胆固醇酯 部分由 HDL 转移到 VLDL 少量由 HDL 转移到肝
HDL的生理功能：
• 主 要 是 参 与 胆 固 醇 的 逆 向 转 运 (reverse cholesterol transport, RCT)，即将肝外组织细胞内的胆固醇，通过血循环转运到肝，在肝 转化为肝汁酸后排出体外。
apoCⅡ 毛细血管内皮细胞表面 被FFA、鱼精蛋白、1mol/L NaCl,
apoCⅢ抑制 由448个氨基酸构成，
分子量61kD 长30kb，含10个外显子，11个内含子
8号染色体 催化CM、VLDL内核TG水解，生成的
FFA供肝外组织利用
肝脂酶
(HL) VLDL、LDL及HDL-TG
7.5～9.0 肝实质细胞合成，转运到肝窦
• HDL是apo的储存库。
RCT
第一步是胆固醇从肝外细胞包括动脉平滑肌细胞及巨噬细胞等的移出，HDL 是不可缺少的接受体(acceptor)。 ABCA1可介导细胞内胆固醇及磷脂 转运至胞外，在RCT中发挥重要作用。
第二步是HDL载运胆固醇的酯化以及CE的转运。
最终步骤在肝进行,合成胆汁酸或直接通过胆汁排出体外。
内皮细胞 不需apoCⅡ激活 肝窦内皮细胞表面 不被1mol/L NaCl、鱼精蛋白 及apoCⅢ 抑制 由476个氨基酸构成，
分子量51kD —
15号染色体 催化HDL内核TG水解，使 HDL2转变为HDL3;催化IDL内 核TG水解，使IDL转变为LDL
胆固醇脂酰转移酶
(LCAT) HDL-磷脂酰胆碱、胆固醇
载脂蛋白组 成
apoB48、E AⅠ、 apoB100、CⅠ、 apoB100
AⅡ AⅣ、CⅠ
CⅡ CⅢ、 E
CⅡ、CⅢ
apo AⅠ、 AⅡ
合成部位 功能
小肠黏膜细胞
肝细胞
转运外源性甘油 转运内源性甘 三酯及胆固醇 油三酯及胆固
醇
血浆 转运内源性胆固醇
肝、肠、血浆 逆向转运胆固醇
（二）血浆脂蛋白是脂质与蛋白质的复合体
载脂蛋白
AI AII AIV B100 B48 CI CII CIII D
E J (a) CETP PTP
分子量
28300 17500 46000 512723 264000 6500 8800 8900 22000 34000 70000 500000 64000 69000
氨基酸数
243 77×2 371 4536 2152
7.4 肝实质细胞合成分泌入血
apoAⅠ 血浆 —
由416个氨基酸构成，分 子量61kD
6个外显子，5个内含子, mRNA长1550b 16q22 促进新生HDL成熟
转变为HDL2，HDL2促进 胆固醇逆向转运
2. 不同脂蛋白具有相似基本结构
具极性及非极性基团的载脂 蛋白、磷脂、游离胆固醇，以单分 子层借其非极性疏水基团与内部疏 水链相联系，极性基团朝外。
57 79 79 169 299 427 4529 493 ？
分布
HDL HDL HDL, CM VLDL, LDL CM CM, VLDL, HDL CM, VLDL, HDL CM, VLDL, HDL HDL CM, VLDL, HDL HDL LP (a) HDL, d﹥1.21 HDL, d﹥1.21
IDL是VLDL在血浆中向LDL转化的中间产物，组成及密度介于VLDL及LDL之 间。
Lp (a)的脂质成分与LDL类似，蛋白质成分中，除含一分子载脂蛋白B100外， 还含一分子载脂蛋白a ，是一类独立脂蛋白，由肝产生，不转化成其他脂蛋白。
因蛋白质及脂质含量不同，HDL还可分成亚类，主要有HDL2及HDL3。