血浆脂蛋白的含义(血浆脂蛋白有哪几种各有何功能)
导语:【科普】血浆脂蛋白介绍
血脂是血浆(血清)中所有脂类的总称。包括三脂酰甘油(TC)、磷脂(PI)胆固醇(Ch)胆固醇酯(CE)及少量的游离脂肪酸(FFA)。
血液中的脂类,部分由食物经消化道吸收而来,部分由人体内组织自身合成或体内各组织的分解释入。血液脂类物质不溶于水或微溶于水,血液中除脂肪酸与清蛋白结合外,其余都与载脂蛋白结合成脂蛋白,随血液循环被转运到各组织完成其生理和代谢功能。
一、 血浆脂蛋白的理化性质和分类血浆脂蛋白由于所含脂类成分和蛋白质种类、比例不同,又可分为多种。
1、 密度分离法(超速离心法)各类脂蛋白组成中脂类所占的比例不同,其密度也不同。将血浆放在密度为1.063的氯化钠溶液中,在26℃条件下以50 000rpm的速度超速离心。脂蛋白中密度比氯化钠溶液大的下沉,比氯化钠溶液小的上升。按密度大小可分为四种,分别是乳糜微粒(CM)、极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)。
2、电泳分离法各类脂蛋白所含载脂蛋白的种类和数量不同,它们在特定的酸碱度的缓冲液中的所带电荷数量也各不相同,另外,各种脂蛋白颗粒大小也有差别,它们在同一电场中具有不同的电泳迁移率。同样也可分为四种,从原点起分别是:乳糜微粒(CM)、β脂蛋白(βLP)、前β脂蛋白(Pre-βLP)、α脂蛋白(αLP)。它们分别与密度分离法的CM、LDL、VLDL、HDL相对应。
二、血浆脂蛋白的组成成分 血浆脂蛋白主要由脂质和蛋白质组成,脂质包括三脂酰甘油(TG)、磷脂(PL)、胆固醇(Ch)、胆固醇脂(CE) 等,蛋白质部分有运载脂类的作用,故称载脂蛋白(Apo)。至今已从人血浆中分离出18种Apo,主要包括ApoA、B、C、D、E 等5 类。其中ApoA 又分为AⅠ、AⅡ、AIV;ApoB 又分为B100 及B48;ApoC 分为CⅠ、CⅡ、CⅢ等。近年来,又发现了在血浆中有意义的脂蛋白(a)[Lp(a)]。
1.乳糜微粒 CM颗粒最大,约为500nm大小,脂类含量高达98%,蛋白质含量少于2%,因此密度极低。CM由小肠粘膜细胞在吸收食物脂类(主要是甘油三酯)时合成,经乳糜导管,胸导管到血液。主要功能为运输外源性甘油三酯。
2.极低密度脂蛋白 VLDL中TG主要在肝脏利用脂肪酸和葡萄糖合成。若食物摄取过量糖或体内脂肪动用过多,均可导致血VLDL增高。VLDL中脂类占85%-90%,其中TG占55%,其密度也很低。VLDL是运输内源性TG的主要形式。
3.低密度脂蛋白 LDL的结构大致可分为三层:内层,占15%的蛋白质构成核心,被一圈磷脂分子包围;中层,非极性脂类居中,并插入内外层,与非极性部分结合;外层,85%的蛋白质构成框架,磷脂的非极性部分镶嵌在框架中,其极性部分与水溶性的蛋白质等亲水基团突入周围水相,使其脂蛋白稳定地分散于水溶液中;游离胆固醇分布于三层之中。
4.高密度脂蛋白 HDL是一组不均一的脂蛋白,经超速离心和等电聚焦电泳,可把HDL分成若干亚族。各亚族具有不同的密度,颗粒大小及分子量不尽相同,脂质和载脂蛋白比例不同,经X射线衍射研究证实为三维形态结构。目前认为,HDL的结构是α螺旋区平行于脂蛋白颗粒表面,非极性氨基酸残基伸展到颗粒的非极性核心区域;磷脂的脂肪酰链则垂直于脂蛋白颗粒表面的螺旋形载脂蛋白;胆固醇酯深埋在HDL颗粒的亲脂核心内;而游离的胆固醇可能与颗粒表面在磷脂极性头和载脂蛋白结合。
HDL主要由肝合成,小肠也可合成。HDL按密度大小又可分为HDL1、HDL2和HDL3。HDL1又称为HDLc,仅在摄取高胆固醇膳食后才在血中出现,健康人血浆中主要含HDL2和HDL3。HDL主要是将胆固醇从肝外组织转运到肝进行代谢。
5.脂蛋白(a) 于1963年在血浆脂蛋白电泳时发现β-脂蛋白部分有一种新的抗原成分,并与LDL结合,将此抗原成分命名为脂蛋白(a)[lipoprotein(a),LP(a)]。其后证实,LP(a)核心部分由甘油三酯、磷脂、胆固醇、胆固醇酯等脂质和载脂蛋白B100组成,结构类似LDL,并含有LDL中没有的载脂蛋白(a)[apolipoprotein(a),Apo(a)]。Apo(a)与纤溶酸原具有高度同源性,在纤溶系统多个环节发挥作用,从而影响动脉粥样硬化性疾病的发生和发展。
有足够证据表明,Lp(a)是动脉粥样硬化性疾病的一项独立危险因子。Lp(a)含有两类载脂蛋白,即ApoB100和Apo(a),两者通过1至2个二硫键共价相连,若用还原剂巯基乙醇处理Lp(a)时,Apo(a)可从Lp(a)的分子上脱落下来,成为不含脂质的一类糖蛋白。剩下不含Apo(a)仅含ApoB100的颗粒,称为Lp(a-)。
不同种类的血浆脂蛋白所含载脂蛋白的种类及含量各不相同。在高密度脂蛋白中,主要是ApoA;低密度脂蛋白中,主要是ApoB,在极低密度脂蛋白中,主要是ApoB及C;而乳糜微粒中,A、B、C三种都有。
(一)载脂蛋白A族
ApoA可分为ApoAⅠ,AⅡ,AⅣ。ApoAⅠ和AⅡ大部分分布在HDL中,是HDL的主要载脂蛋白。
1、ApoAⅠ主要存在于HDL中,在HDL3中ApoAⅠ占载脂蛋白的65%,在HDL2中ApoAⅠ占载脂蛋白的62%,在CM、VLDL和LDL中也有少量存在。血浆中呈现β迁移率的一种β-HDL,其内80%为ApoAⅠ。
2、ApoAⅡ是HDL中第二种含量多的载脂蛋白,在HDL2中占载脂蛋白的15%,在HDL3中占载脂蛋白25%,在CM中占载脂蛋白的7%-10%,VLDL中也存在少量。
(二)Apob族 体外实验表明,ApoB是难溶于水的蛋白质。目前所知,ApoB族可分为两个亚类,即ApoB48和ApoB100。ApoB主要成分是B100,其次为B48,
1、.ApoB100ApoB是单链糖蛋白,分子量为51ku,主要在肝,少数在小肠合成。ApoB100由4536个氨基酸残基组成。能合成装配和分泌富含甘油三酯的VLDL;是LDL的结构蛋白。
2、ApoB48因分子量是ApoB100的48%而得名。存在于CM中,不与其他脂蛋白分子交换。ApoB48在小肠合成,是组装CM所必需的载脂蛋白。
(三)ApoC族 ApoC是目前所知载脂蛋白中分子量最小的一类。最先从VLDL中分离出一种含有少量磷脂的低分子量载脂蛋白,并命名为载脂蛋白C。此后又在HDL中发现有ApoC,并进一步确认ApoC有三种亚型,即ApocⅠ、Ⅱ、Ⅲ。Apoc主要由肝合成,小肠也合成少量。
三、血浆脂蛋白的基本结构基本结构:各种脂蛋白具有相似的球状基本结构,疏水性较强的TG 及CE(胆固醇脂) 位于脂蛋白的核心,其中CM 及VLDL 主要以TG 为核心,而LDL 及HDL 则主要以CE 为核心。具有双性基团的PL(磷脂)、游离Ch 以及Apo 则以单分子层借其疏水基团与核心以疏水键相连,覆盖于脂蛋白表面,极性基团朝外。
脂蛋白结构图
脂蛋白颗粒结构与载脂蛋白的功能密切相关。
Apo 的主要功能如下:
(1)结合和转运脂质,稳定脂蛋白结构:Apo 大多具有双性α螺旋结构,沿螺旋纵轴同时存在亲脂非极性面和亲水的极性面,有利于结合脂质和稳定脂蛋白结构。
(2)调节脂蛋白代谢关键酶活性:如apoCII 是脂蛋白脂肪酶(LPL)不可缺少的激活剂;apoAI则为卵磷脂胆固醇脂酰转移酶(LCAT)的激活剂。
(3)参与脂蛋白受体的识别:如apoB100 及apoE 参与LDL 受体的识别;apoAI 参与HDL 受体的识别;apoE 参与apoE 受体的识别等。由于各种脂蛋白主要通过受体途径代谢,因此apo影响和决定着脂蛋白的代谢。
(4)脂质转运蛋白(LTP):主要包括胆固醇酯转运蛋白(CETP)及磷脂转运蛋白(PTP),促进 PL、CE 及TG 在HDL 与VLDL 及LDL 之间的转运与交换。
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