Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Затем липопротенны проходят через аппарат Гольджи, где, как считают, происходит присоединение углеводных остатков к молекуле липопротеина. Хиломикроны и ЛПОНП высвобождаются из клеток кишечника и печени при слиянии секреторной вакуоли с клеточной мембраной (обратный пиноцитоз). Из клеток кишечника хило- микроны поступают в межклеточное пространство, а затем в лимфатические сосуды кишечных ворсинок — лактеали и уносятся вместе с лимфой.
ЛПОНП секретнруются паренхиматозными клетками печени сначала в пространство Диссе„а затем через щели между эндотелиальными клетками в синусоидные капилляры печени. Сходство механизмов образования хиломикронов и ЛПОНП поразительно; не считая клеток молочной железы, только клетки кишечника и печени способны секретировать эмульгированные липиды. То обстоятельство, что липопротеины, имеющие размеры хиломи кранов и ЛПОНП, не могут проходить через эндотелиальные клетки кровеносных сосудов, если только не подвергнутся гидролизу, по-видимому, и является причиной того, что жиры, входящие в состав пищи, поступают из кишечника в кровоток по лимфатическим путям (грудной проток), а не через систему воротной вены.
Выделенные из крови хиломикроны и ЛПОНП содержат апобелки С и Е, в то же время секретируемые (новообразованные) липопротеины содержат очень незначительное количество этих апобелков или же вообще их не содержат. По-видимому, апобелки С и Е из ЛПВП переносятся на хиломикроны и ЛПОНП после того. как они поступают в кровоток (рис. 26.4 и 26.5). Факторы, регулирующие секрецию ЛПОНП клетками печени, более подробно описаны ниже. Просвет кищечнике ый каменея телиальмая латка Лимфатический сосуд ведущий к трудмоьсу лротоку Кровемосньлт капилляр Просеет симусоидиого мелилллое Рис. 26.3. Образование и секреция (А~ хиломикронов клеткой кишечника н (Б) липопротеинов очень низкой плотности клеткой печени. ШЭР --шероховатый эндоплазматический ретикулум; ГЭР— гладкий эндоплазматический ретикулум; Г- аппарат Гольджи; Я --ядро; Х вЂ” хиломикрон; ЛПОНП вЂ” липопротеин очень низкой плотности; Э вЂ” эндотелий; ПД вЂ” пространство Диссе, заполненное плазмой крови.
На рисунке схематично представлена последовательность процессов, которые можно зарегистрировать с помощью электронного микроскопа. ТГ, поступающие с пищей Тонким кмшечни 1е ткани рные кислоты Рис. 26.4. Метаболичсская судьба хиломикронов. Апо-А-- апобслок А; Апо- — апобелок В; Апо-С вЂ” апобелок С; АпоЕ дпобслок Е; ЛПВП -.липопротеин высокой плотности; Тà — триацилглнцерол; Х вЂ” холестерол и его эфиры; ФЛ-- 4юсфолипил. Указаны только преобладающие липиды. Глиеи 2б Формирующийся ЛПОНП ЧНЫЕ ТКАНИ ИРНЫ6 КИСЛОТЫ Окончательн В клетк внелечено (например фибро ПОСЛ6 ЗИ Рнс.
26.5. Метаболнчсская судьбы лнпопротеннов очень низкой плотности (ЛПОНП) н образование лнпопротсннов низкой плотности (ЛПНП). Апо-А апобелок А; Апо-В апобелок В; Апо-С алобелок С; Апо-Е --апобелок Е; ЛПВП .- лнпопротенн высокой плотности; ТГ трнацнлглнцсрол; ЛПСП лнпопротенн средней плотности; Х " холестерол н его эфиры; ФЛ вЂ” фосфолипид. Указаны только преобладающие лнпнды. Существуют разногласия по поводу того, каким путем ЛПСП поступают в клетки печени: прн участии рецепторов апобелкв Е нлн рецепторов ЛПНП. Необходимым компонентом при образовании хиломикронов и ЛПОНП является апобелок В.
При редком заболевании абеталппонротепнемии апопротеин В не синтезируется и соответственно не образуются липопротеины, в состав которых входит этот апобелок; в результате в клетках кишечника и печени накапливаются «капельки» липидов. п ЛПОНП подвергаются катаболпческим превращениям в печени, то метка, обнаруживаемая в ней, должна иметь вторичное происхождение, т. е. она обусловлена метаболическнми превращениями хиломикронов во внепеченочных тканях.
Роль лппопротепнлпппзы КАТАБОЛИЗМ ХИЛОМИКРОНОВ И ЛИПОПРОТЕИНОВ ОЧКНЬ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ Меченые хиломикроны быстро исчезают нз крови. У мелких животных (например, крыс) период полувыведения хиломнкронов составляет всего несколько минут; у крупных животных, а также у человека он больше, но не превышает 1 ч. Более крупные частицы катаболизируют быстрее, чем мелкие. При внутривенном введении хиломикронов, содержащих меченые по жирным кислотам триацилглицеролы, около 80% метки обнаруживается в жировой ткани, сердце и мышцах и примерно 20% в печени. Поскольку методом перфузии было показано, что линь незначительные количества патпвпых хиломпкронов Имеется выраженная корреляция между способностью ткани включать жирные кислоты триацилглицеролов, находящихся в составе липопротеинов, и активностью фермента лппопротепплппазы.
Последний локализован на степках капилляров, к которым он «прикрепляется» протеогликановыми цепямн гена рансульфата. Этот фермент обнаружен в экстрактах из сердца, жировой ткани, селезенки, легких, мозгового слоя почек, аорты, диафрагмы и лактирующей молочной железы. Он практически отсутствует в крови, однако после инъекции гепарппа гепарансульфатная связь перестает удерживать липопротеинлипазу и она поступает в кровяное русло, где катализирует гидролиз триацилглицеролов, находящихся в крови.
При введении больших коли- Трапспирт п запасапне .шппдов 26З Желчь (Х н желчные кислоты 1 ый Глнперол + СЖК Рае. 26.6. М бо ЛХАТ л ~н .6. етаболнзм лнпопротеннов высоков плотностн (ЛПВП). ГОЛЛ гепарнн-осаждаегаая лн аза ~ече ФЛ о лспнтнн: холестсролапнлтрансфсраза; ЛПЛ лнпопротеннлнпаза: Х - холестсро.к ХЭ зфнр холсст рол; фосфолнпнд; СЖК вЂ” свооодные жнрныс кислоты; А-! апобелок А-!, На рисунке показана роль трех фсрменток Г ЛП, Л ХАТ н Л ПЛ в постулнруемом пакле Л П ВП, в результате которого происходит перенос холестсрола нз разлнчных тканей в печень.
ЛПВП, н ЛПВП, — см. табл. "6.2. ГОЛП каталнзнрует гндролнз фосфолппнда на поверхности ЛПВП,. высвобождая холесгсрол. который поступает в псчснь. честв гепарина из печени высвобождается другая лифермент по своим свойствам отличается от липопротеинлипазы и менее эффективно атакует хиломикроны. Роль этого фермента до конца не ясна, но показано, что он участвует в метаболизме ЛПВП, в печени (рис, 2б.б) и в превращении остатков хиломикронов и ЛПОНП (см.
ниже). Как фосфолиниды, так и ацобелок С-П являются кофакторами липопротеинлипазы. Аро-С-11 имеет специфический участок связывания фосфолипидов, которым он присоединяется к лнпопрбтеину. Таким образом, хиломикроны и ЛПОНП обеспечивают фермент, катализирующий их метаболизм, как субстратом, так и кофакторами. Гидролиз триацилглицеролов происходит при контакте липопротеинов с ферментом, связанным с эндотелием. В процессе гндролиза триацилглицерол превращается сначала в диацилглицерол, а затем в моноацнлглицерол, который расщепляется на свободную жирную кислоту и глицерол. Часть высвобождаемых жирных кислот поступает в кровоток, где они связываются сывороточным альбумином, а основная масса свободных жирных кислот транспортируется в ткани (рис.
24.6 и 24.5). Липопротеинлипаза сердца характеризуется низким значением К,„по триацилглицеролу, а у липопротеинлипазы жировой ткани соответствующее значение К,„на порядок выше. При переходе от сытого состояния к голодному концентрация триацилглицеролов в плазме крови уменьшается; при этом липопротеинлипаза сердца остается насыщенной субстратом, а насыщенность фермента жировой ткани снижается; это приводит к перераспределению потребления субстрата в пользу ткани сердца. Подобное перераспределение наблюдается также в период лактации, во время которого активность фермента в жи- Глава 26 роной ткани уменьшается, а активность фермента в молочной железе возрастает и за счет этого увеличивается потребление поставляемых липопротеинами длинноцепочечных жирных кислот, необходимых для биосинтеза молочного жира.
Образование «остатков» липопротеинов Хиломикроны под действием липопротеинлипазы теряют около 90% триацилглицеролов, а также апобелок С, который возвращается на ЛПВП, при этом апобелок Е остается. Образуюшийся остаток хиломикроиа имеет диаметр в два раза меньший, чем исходный хиломикрон; содержание в нем холестерола и его эфиров увеличивается (за счет убыли триацилглицеролов).
Подобному превращению подвергаются ЛПОНП, в результате образуются остатки ЛПОНП, которые называют также липопротеинами средней плотности (ЛПСП). Роль печени Остатки хиломикронов поглощаются клетками печени, где происходит гидролиз эфиров холестерола и триацилглицеролов. Поглощение остатков осуществляется, по-видимому, с участием специфических рецепторов анобелка Е (рис. 26.4). Приблизительно 50% остатков ЛПОНП поступают в печень по этому пути, а остальные 50% превращаются в ЛПНП. Эксперименты с ЛПОНП, меченными по апобелку В, показали, что ЛПОНП являются предшественниками ЛПСП, которые в свою очередь являются предшественниками ЛПНП.
Как показали расчеты, каждый из этих лнпопротеинов содержит одну или две молекулы апобелка В-100, которые сохраняются в процессе превращений. Каждая частица ЛПНП образуется из одной частицы ЛПОНП (рис. 26.5). Роль печени в данном процессе выяснена не до конца. У крыс большая часть апобелка В из ЛПОНП обнаруживается в печени и только небольшая доля — в ЛПНП. Это, по-видимому, связано с тем, что ЛПОНП у крыс наряду с апобелком В-100 содержат также апобелок В-48.
Если рецепторы апобелка Е на поверхности клеток печени более специфичны к апобелку В-48, чем к апобелку В-100, то можно обьяснить, почему у крыс большая часть ЛПСП поглощается клетками печени и образование ЛПНП происходит в ограниченном размере. МЕТАБОЛИЗМ ЛПНП Большая часть ЛПНП образуется, по-видимому, из ЛПОНП, как описано выше, однако имеются данные о том, что некоторая часть ЛПНП синтезируется непосредственно в печени. Период полувыведения из кровотока апобелка В, входящего в со- став ЛПНП, составляет приблизительно 2,5 суток.
Исследования, проведенные на культурах фибробласгов, лимфоцитов и гладкомышечных клеток артерий человека, показали, что на поверхности этих клеток есть специфические участки связывания или рецепторы для ЛПНП (рецепторы В-100); при семейной гиаерхолестеролемии они не функционируют.