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摘要:脂肪组织是哺乳动物最重要的能量储存库,脂滴(Lipid droplets,LDs)是脂肪细胞的基本单位,是生物体胞浆中重要的亚细胞器,广泛存在于真核生物胞浆中,参与机体能量储存、甾体激素合成、应激等生理过程。本文综述了近年来脂滴在心血管病领域研究进展:脂滴的结构特点;脂滴与动脉粥样硬化斑块;脂滴与心力衰竭。本文对脂滴在心血管病功能联系及其临床意义的研究进展进行总结。
关键词:脂滴;动脉粥样硬化;心力衰竭
引言
脂滴是细胞内中性脂(neutral lipids)的主要贮存场所,广泛存在于细菌、酵母、植物、昆虫以及动物细胞中[1]。脂滴由磷脂单分子层及中性脂构成的疏水核心构成,并且表面分布有很多蛋白。脂滴功能的不平衡已经涉及到各种各样的人类疾病问题。过多和扩大的脂滴是肥胖、2型糖尿病、肝脏脂肪变性、动脉粥样硬化、心脏脂肪变性和心肌病的危险因素[2]。1.
1、脂滴的结构特点
脂滴由极性单分子层(如磷脂和胆固醇)、非极性核心(如胆固醇酯和甘油三酯),以及表面的许多功能蛋白构成[3]。关于脂滴表面蛋白的研究表明,脂滴可能参与细胞的脂质合成与代谢、物质的运输及贮存,以及细胞信号传导过程[4]。长期以来脂滴是被认为是惰性细胞器储存脂类,但这种观点在过去已被推翻十年。现在认为,脂滴并非细胞内一个简单的能量贮存器,而是一个复杂、活动旺盛、多功能动态细胞器。脂滴能够沿着细胞骨架运动,并与其它细胞器相互作用,可能在脂类代谢与存储、膜转运、蛋白降解信号传导以及在病毒感染和炎症反应中发挥关键作用[5]。
2、脂滴与动脉粥样硬化斑块
脂滴及巨噬细胞脂质大量蓄积将导致动脉粥样硬化发生。由于脂滴表面覆盖以Plin1 为主的脂滴包被蛋白,而Plin1 仅表达于脂肪组织及甾体生成组织脂滴表面及巨噬细胞内。游离胆固醇不能安全地积聚在细胞中,随着其含量的增加,逐渐被酯化成富含胆固醇脂滴并储存[6]。因此,动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞在外观上经常变成泡沫状,富含胆固醇的脂滴形成由酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶介导。
3、脂滴与心力衰竭
在心脏内,脂滴存在于心肌纤维膜下,临近富含离子通道的横管,59%的心肌脂滴几何中心位于横管周围0.5μm 范围内,这个独特空间特点将心力衰竭发生过程中两个独立的病理生理过程(游离脂肪酸供能和横管变性)连接起来。心肌缺血是心力衰竭病因之一,而冠状动脉粥样硬化所致的管腔狭窄是心肌缺血最主要因素,循环系统脂质代谢异常、血管内皮炎症因子及巨噬细胞浸润可致局部组织释放细胞因子及趋化因子,内皮细胞功能受损后可加速动脉粥样硬化发生,最终引起心力衰竭[7]。
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4、结论及展望
脂滴作为一个重要的、活跃的细胞器,从脂滴中所含的蛋白特性来看,脂滴包含了合成、贮存、利用和降解多种脂类的酶,并且在脂类代谢(包括甘油三酯合成及降解、固醇类物质的代谢)中起着重要的作用,是调控细胞内脂类平衡的核心点。
脂滴是胞质内参与脂质代谢的球形细胞器,不同类型细胞脂滴表面PAT 家族蛋白的表达不尽相同,脂滴在动脉粥样硬化过程中发挥的功能与作用还需要进一步深入研究
动物研究表明心肌脂毒性随脂肪酸氧化能力的降低而增加,心肌细胞脂肪酸利用能力下降导致心肌脂滴蓄积、脂肪变性及脂毒性,因此,脂滴与心力衰竭间的关系值得进一步深入研究。
参考文献:(References)
[1] Murphy DJ.The biogenesis and functions of lipid bodies in animals,plants and microorganisms.Prog Lipid Res,2001,40(5)
[2] Krahmer N,Farese RV Jr,Walther TC.Balancing the fat:lipid droplets and human disease.EMBO Mol Med.2013;5
[3] Kuerschner L,Moessinger C,Thiele C.Imaging of lipid biosynthesis:how a neutral lipid enters lipid droplets.Traffic,2008,9(3)
[4] Zhang P,Reue K.Lipin proteins and glycerolipid metabolism:roles at the ER membrane and beyond.Biochim Biophys Acta.2017;1859(9 ptB)
[5] Bartz R,Zehmer JK,Liu PS.The new face of lipid droplets.Progress in Biochemistry and Biophysics,2005,32(5)
[6] Zhao X,Gao M,He J,et al. Perilipin1 deficiency in whole body or bone marrow-derived cells attenuates lesions in atherosclerosis-prone mice. PLoS One,2015,10
[7] Sulkin MS,Yang F,Holzem KM,et al.Nanoscale three-dimensional imaging of the human myocyte.Struct Biol,2014,188
基金项目:山东省潍坊市卫生计生委科研项目(批准号:2016wsjs077)
通讯作者:童雨田,主任医师
论文作者:张玉珠1,邱娟1,童雨田
论文发表刊物:《健康世界》2018年16期
论文发表时间:2018/10/11
标签:细胞器论文; 心力衰竭论文; 动脉论文; 细胞论文; 粥样论文; 心肌论文; 胆固醇论文; 《健康世界》2018年16期论文;