Липолиз

Это изображение иллюстрирует три отдельных этапа гидролиза, связанных с липолизом. На первом этапе триацилглицерин гидролизуется для изготовления диацилглицерина , и это катализируется жировой триглицеридной липазой (ATGL). На втором этапе диацилглицерин гидролизуется для производства моноацилглицерина , и это катализируется гормон-чувствительной липазой (HSL). На последнем этапе моноацилглицерин гидролизуется для изготовления глицерина , и это катализируется моноацилглицериной липазой (MGL).

Липолиз / L ɪ ˈ p ɒ l ɪ s / s / является метаболическим путем через который липидные триглицериды гидролизуются , в глицеринол и свободные жирные кислоты . Он используется для мобилизации хранимой энергии во время поста или упражнений , и обычно встречается в жирных адипоцитах . Наиболее важным регуляторным гормоном в липолизе является инсулин ; Липолиз может возникать только тогда, когда действие инсулина падает до низких уровней, как это происходит во время поста. Другие гормоны, которые влияют на липолиз, включают лептин , ^{[ 1 ]} глюкагон , ^{[ 2 ]} адреналин , норэпинефрин , гормон роста , предсердный натрийуретический пептид , натрийуретический пептид головного мозга и кортизол . ^{[ 3 ]}

Механизмы

В организме запасы жира называются жировой тканью . В этих областях внутриклеточные триглицериды хранятся в цитоплазматических липидных капель . Когда липазные ферменты фосфорилируются, они могут получить доступ к липидным капли и с помощью нескольких стадий гидролиза, расщепления триглицеридов в жирные кислоты и глицерин. Каждый этап гидролиза приводит к удалению одной жирной кислоты. Первый шаг и ограничивающий скорость липолиза выполняются жировой триглицеридной липазой (ATGL). Этот фермент катализирует гидролиз триацилглицерина до диацилглицерина . Впоследствии, чувствительный к гормонам липаза (HSL) катализирует гидролиз диацилглицерина к моноацилглицерину и моноацилглицерированию липазы (MGL) катализирует гидролиз моноацилглицерина в глицерин . ^{[ 4 ]}

Перилипин 1А является ключевым белковым регулятором липолиза в жировой ткани. Этот белок, связанный с липидными каплями, при деактивировании предотвратит взаимодействие липаз с триглицеридами в липидной капельке и поймет ко-активатор ATGL, сравнительную идентификацию генов 58 (CGI-58) (AKA ABHD5 ). Когда перилипин 1а фосфорилируется PKA, он выпускает CGI-58 и ускоряет стыковку фосфорилированных липаз в липидную каплю. ^{[ 5 ]} CGI-58 может быть дополнительно фосфорилирован PKA, чтобы помочь в его рассеивании в цитоплазму. В цитоплазме CGI-58 может совместно активировать ATGL. ^{[ 6 ]} На активность ATGL также влияет отрицательный регулятор липолиза, ген 2 переключателя G0/G1 (G0S2). При выражении G0S2 действует как конкурентный ингибитор при связывании CGI-58. ^{[ 7 ]} Специфичный белок 27 (FSP-27) (AKA CIDEC) также является негативным регулятором липолиза. Экспрессия FSP-27 отрицательно коррелирует с уровнями мРНК ATGL. ^{[ 8 ]}

Регулирование

Иллюстрация активации липолиза в адипоците . Индуцированный высоким уровнем адреналина и низкого инсулина в крови, адреналин связывается с бета-адренергическими рецепторами на клеточной мембране адипоцита, который вызывает цАМФ внутри клетки. генерируемые
ЦВЕТ активирует протеинкиназы , которые фосфорилируют и, таким образом, активируют чувствительные к гормонам липазы в адипоците .
Эти липазы расщепляют свободные жирные кислоты от их прикрепления к глицерину в липидной капель адипоцита.
Свободные жирные кислоты и глицерин затем высвобождаются в кровь.
Активность гормональной липазы регулируется циркулирующим гормоном инсулина , глюкагона , норэпинефрина и адреналина .

Липолиз может регулироваться посредством связывания КАМФ и активации протеинкиназы А (ПКА). PKA CAN фосфорилирует липазы, перилипин 1A и CGI-58 для увеличения скорости липолиза. Катехоламины связываются с 7TM-рецепторами (G-белковые рецепторы) на клеточной мембране адипоцитов, которые активируют аденилатциклазу . Это приводит к увеличению производства цАМФ, что активирует PKA и приводит к повышению уровня липолиза. Несмотря на липолитическую активность Глюкагона (которая также стимулирует PKA) in vitro роль глюкагона в липолизе in vivo . , оспаривается ^{[ 9 ]}

Инсулин противоречит этому увеличению липолиза, когда он связывается с рецепторами инсулина на клеточной мембране адипоцитов. Инсулиновые рецепторы активируют инсулиноподобные рецепторные субстраты. Эти субстраты активируют фосфоинозитид 3-киназ (PI-3K), которые затем фосфорилируют протеинкиназу B (PKB) (AKA AKT). Впоследствии PKB фосфорилирует фосфодиэстеразу 3 B (PD3B), который затем превращает цАМФ, продуцируемый аденилатциклазой в 5'AMP. Полученное в результате инсулин, вызванное снижением уровня цАМФ, снижает скорость липолиза. ^{[ 10 ]}

Инсулин также действует в мозг в медиобазальном гипоталамусе . Там он подавляет липолиз и уменьшает симпатический нервный отток к жирной части мозговой материи . ^{[ 11 ]} Регуляция этого процесса включает в себя взаимодействия между рецепторами инсулина и ганглиозидами, присутствующими в мембране нейрональных клеток . ^{[ 12 ]}

В крови

Триглицериды транспортируются через кровь в соответствующие ткани ( жировые , мышцы и т. Д.) Липопротеинами , такими как липопротеины с очень низкой плотностью ( LLDL ). Триглицериды, присутствующие на ЛОРП, подвергаются липолизу клеточными липазами тканей -мишеней, которые дают глицерину и свободные жирные кислоты . Свободные жирные кислоты, выпущенные в кровь, затем доступны для клеточного поглощения. ^{[ 13 ]}^{[ Самостоятельно опубликованный источник? ]} Свободные жирные кислоты, которые не сразу же заполнены клетками, могут связываться с альбумином для транспорта в окружающие ткани, которые требуют энергии. Сывороточный альбумин является основным носителем свободных жирных кислот в крови. ^{[ 14 ]}

Глицерин также попадает в кровоток и поглощается печенью или почкой , где он преобразуется в 3-фосфат глицерина ферментом глицеринолькиназы . 3-фосфат печеночного глицерина преобразуется в основном в дигидроксиацетонефосфат (DHAP), а затем глицеральдегид 3-фосфат (GA3P), чтобы присоединиться к пути гликолиза и глюконеогенеза . ^{[ 15 ]}

Липогенез

В то время как липолиз является гидролизом триглицеридов (процесс, посредством которого триглицериды разбиваются), этерификация - это процесс, посредством которого образуются триглицериды. Этерификация и липолиз, по сути, обращаются друг с другом. ^{[ 16 ]}

Медицинские процедуры

Физический липолиз включает в себя разрушение жировых клеток, содержащих жировые капли, и может использоваться как часть процедур контура косметического тела. В настоящее время существует четыре основных неинвазивных методов контурирования тела в эстетической медицине для снижения локализованной подкожной жировой ткани в дополнение к стандартной минимально инвазивной липосакции: лазерная терапия низкого уровня (LLLT), криолиполиз , радиочастотная (RF) и высокоинтенсивная фокусировка (LLLT), криолиполиз, радиочастота (RF) и высокоинтенсивность Ультразвук (HIFU). ^{[ 17 ]}^{[ 18 ]} Тем не менее, они менее эффективны с более короткими долговременными преимуществами и могут удалить значительно меньшее количество жира по сравнению с традиционной хирургической липосакцией или липэктомией. Тем не менее, будущие разработки лекарств могут быть потенциально в сочетании с меньшими процедурами для увеличения результата. ^{[ Цитация необходима ]}

Ссылки

^ Ван, Мэй-Юн; Ли, молодой; Унгер, Роджер Х. (июнь 1999 г.). «Новая форма липолиза, индуцированная лептином» . Журнал биологической химии . 274 (25): 17541–17544. doi : 10.1074/jbc.274.25.17541 . PMID 10364187 .
^ Дункан, Робин Э.; Ахмадиан, Марьям; Яворски, Кэти; Саркади-Наги, Эштер; Сул, Хей Сук (август 2007 г.). «Регуляция липолиза в адипоцитах» . Ежегодный обзор питания . 27 (1): 79–101. doi : 10.1146/annurev.nutr.27.061406.093734 . PMC 2885771 . PMID 17313320 .
^ Нильсен, Т.С.; Джессен, н; Йоргенсен, Джо; Møller, n; Лунд, S (июнь 2014 г.). «Расширение липолиза жировой ткани: молекулярная регуляция и последствия для метаболического заболевания» . Журнал молекулярной эндокринологии . 52 (3): R199–222. doi : 10.1530/jme-13-0277 . PMID 24577718 .
^ Fraühbeck, G; Мендес-Генес, L; Фернандес-Формсо, JA; Фернандес, с; Родригес, А (июнь 2014 г.). «Регуляция адапцита LipLilysis » Обзоры питания 27 (1): 63–9 doi : 10.1017/ s095442241400002x PMID 24872083 .
^ Itabe, h; Ямагучи, т; Нимура, с; Сасабе, N (28 апреля 2017 г.). «Перилипины: разнообразие внутриклеточных липидных белков» . Липиды в здоровье и заболеваниях . 16 (1): 83. doi : 10.1186/s12944-017-0473-y . PMC 5410086 . PMID 28454542 .
^ Sahu-seven, a; Монтеро-Моран, G; Schittmayer, M; Фриц, К; Дин, а; Чанг, YF; McMahon, D; Boeszoermenyi, A; Cornaciu, я; Рассел, D; Обер, м; Карман, GM; Birner-Gruenberger, R; Brasaemle, DL (январь 2015 г.). «CGI-58/ABHD5 фосфорилируется на SER239 протеинкиназой A: контроль субклеточной локализации» . Журнал липидных исследований . 56 (1): 109–21. doi : 10.1194/jlr.m055004 . PMC 4274058 . PMID 25421061 .
^ Cornaciu, я; Boeszoermenyi, A; Lindermuth, H; Надь, HM; Cerk, ik; Ebner, c; Зальцбургер, б; Грубер, а; Schweiger, M; Zechner, R; Ласс, а; Zimmermann, R; Обер, М. (2011). «Минимальный домен жировой триглицеридной липазы (ATGL) диапазон до лейцина 254 и может быть активирован и ингибирован CGI-58 и G0S2 соответственно» . Plos один . 6 (10): E26349. Bibcode : 2011ploso ... 626349c . doi : 10.1371/journal.pone.0026349 . PMC 3198459 . PMID 22039468 .
^ Сингх, м; Каур, R; Ли, MJ; Пикеринг, RT; Шарма, виртуальная машина; Пури, V; Kandror, KV (23 мая 2014 г.). «Жиропецифический белок 27 ингибирует липолиз, облегчая ингибирующее действие фактора транскрипции EGR1 на транскрипцию жировой триглицеридпазы» . Журнал биологической химии . 289 (21): 14481–7. doi : 10.1074/jbc.c114.563080 . PMC 4031504 . PMID 24742676 .
^ Шмитц, Оле; Кристиансен, Дженс Сандаль; Дженсен, Майкл Д.; Мёллер, Нильс; Gravholt, Claus Højbjerg (1 мая 2001 г.). «Физиологические уровни глюкагона не влияют на липолиз в жировой ткани живота, как оценивается с помощью микродиализа» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 86 (5): 2085–2089. doi : 10.1210/jcem.86.5.7460 . ISSN 0021-972X . PMID 11344211 .
^ Jocken, JW; Blaak, EE (23 мая 2008 г.). «Индуцированный катехоламином липолиз в жировой ткани и скелетных мышцах при ожирении». Физиология и поведение . 94 (2): 219–30. doi : 10.1016/j.physbeh.2008.01.002 . PMID 18262211 . S2CID 28173901 .
^ Scherer T.; O'Hare J.; Диггс-Андрюс К.; Schweizer M.; Проверить б.; Линднер С.; и др. (1 февраля 2011 г.). «Инсулин мозга контролирует липолиз жировой ткани и липогенез» . Клеточный метаболизм . 13 (2): 183–194. doi : 10.1016/j.cmet.2011.01.008 . PMC 3061443 . PMID 21284985 .
^ Герзер, Силке; Мелднер, Саша; Грён, Германн Джозеф; Нордстрем, Виола (1 октября 2015 г.). «Индуцированный натощак липолиз и передача сигналов инсулина гипоталамуса регулируются нейрональным глюкозилцеридомсинтазой» (PDF) . Диабет . 64 (10): 3363–3376. doi : 10.2337/db14-1726 . ISSN 0012-1797 . PMID 26038579 .
^ Кинг, Майкл В. "Окисление жирных кислот" . Архивировано с оригинала 14 января 2016 года . Получено 9 апреля 2012 года . ^{[ Самостоятельно опубликованный источник ]}
^ Том Броди, Пищевая биохимия , (Academic Press, 2-е издание 1999), 215-216. ISBN 0121348369
^ Нельсон, Дэвид Л.; Кокс, Майкл М. (2008). Лехнингер Принципы биохимии . WH Freeman. п. 650. ISBN 978-1-4292-2416-1 .
^ Болдуин, Кеннет Дэвид Сазерленд; Брукс, Джордж Х.; Фахи, Томас Д. (2005). Физиология упражнений: биоэнергетика человека и ее приложения . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-255642-1 . ^{[ страница необходима ]}
^ Кеннеди, Дж.; Verne, S.; Гриффит, Р.; Falto-Aizpurua, L.; Nouri, K. (2015). «Неинвазивное снижение подкожного жира: обзор». Журнал Европейской академии дерматологии и венереологии . 29 (9): 1679–88. doi : 10.1111/jdv.12994 . PMID 25664493 . S2CID 40858507 .
^ Малхолланд, Р. Стивен; Пол, Малкольм Д.; Chalfoun, Charbel (2011). «Неинвазивный контур тела с радиочастотной, ультразвуковой, криолиполизом и лазерной терапией низким уровнем». Клиники в пластической хирургии . 38 (3): 503–20, VII - III. doi : 10.1016/j.cps.2011.05.002 . PMID 21824546 .

Внешние ссылки

Липолиз в Национальной библиотеке медицины США медицинские заголовки (сетка)

[1] Ван, Мэй-Юн; Ли, молодой; Унгер, Роджер Х. (июнь 1999 г.). «Новая форма липолиза, индуцированная лептином» . Журнал биологической химии . 274 (25): 17541–17544. doi : 10.1074/jbc.274.25.17541 . PMID 10364187 .

[2] Дункан, Робин Э.; Ахмадиан, Марьям; Яворски, Кэти; Саркади-Наги, Эштер; Сул, Хей Сук (август 2007 г.). «Регуляция липолиза в адипоцитах» . Ежегодный обзор питания . 27 (1): 79–101. doi : 10.1146/annurev.nutr.27.061406.093734 . PMC 2885771 . PMID 17313320 .

[3] Нильсен, Т.С.; Джессен, н; Йоргенсен, Джо; Møller, n; Лунд, S (июнь 2014 г.). «Расширение липолиза жировой ткани: молекулярная регуляция и последствия для метаболического заболевания» . Журнал молекулярной эндокринологии . 52 (3): R199–222. doi : 10.1530/jme-13-0277 . PMID 24577718 .

[4] Fraühbeck, G; Мендес-Генес, L; Фернандес-Формсо, JA; Фернандес, с; Родригес, А (июнь 2014 г.). «Регуляция адапцита LipLilysis » Обзоры питания 27 (1): 63–9 doi : 10.1017/ s095442241400002x PMID 24872083 .

[5] Itabe, h; Ямагучи, т; Нимура, с; Сасабе, N (28 апреля 2017 г.). «Перилипины: разнообразие внутриклеточных липидных белков» . Липиды в здоровье и заболеваниях . 16 (1): 83. doi : 10.1186/s12944-017-0473-y . PMC 5410086 . PMID 28454542 .

[6] Sahu-seven, a; Монтеро-Моран, G; Schittmayer, M; Фриц, К; Дин, а; Чанг, YF; McMahon, D; Boeszoermenyi, A; Cornaciu, я; Рассел, D; Обер, м; Карман, GM; Birner-Gruenberger, R; Brasaemle, DL (январь 2015 г.). «CGI-58/ABHD5 фосфорилируется на SER239 протеинкиназой A: контроль субклеточной локализации» . Журнал липидных исследований . 56 (1): 109–21. doi : 10.1194/jlr.m055004 . PMC 4274058 . PMID 25421061 .

[7] Cornaciu, я; Boeszoermenyi, A; Lindermuth, H; Надь, HM; Cerk, ik; Ebner, c; Зальцбургер, б; Грубер, а; Schweiger, M; Zechner, R; Ласс, а; Zimmermann, R; Обер, М. (2011). «Минимальный домен жировой триглицеридной липазы (ATGL) диапазон до лейцина 254 и может быть активирован и ингибирован CGI-58 и G0S2 соответственно» . Plos один . 6 (10): E26349. Bibcode : 2011ploso ... 626349c . doi : 10.1371/journal.pone.0026349 . PMC 3198459 . PMID 22039468 .

[8] Сингх, м; Каур, R; Ли, MJ; Пикеринг, RT; Шарма, виртуальная машина; Пури, V; Kandror, KV (23 мая 2014 г.). «Жиропецифический белок 27 ингибирует липолиз, облегчая ингибирующее действие фактора транскрипции EGR1 на транскрипцию жировой триглицеридпазы» . Журнал биологической химии . 289 (21): 14481–7. doi : 10.1074/jbc.c114.563080 . PMC 4031504 . PMID 24742676 .

[9] Шмитц, Оле; Кристиансен, Дженс Сандаль; Дженсен, Майкл Д.; Мёллер, Нильс; Gravholt, Claus Højbjerg (1 мая 2001 г.). «Физиологические уровни глюкагона не влияют на липолиз в жировой ткани живота, как оценивается с помощью микродиализа» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 86 (5): 2085–2089. doi : 10.1210/jcem.86.5.7460 . ISSN 0021-972X . PMID 11344211 .

[10] Jocken, JW; Blaak, EE (23 мая 2008 г.). «Индуцированный катехоламином липолиз в жировой ткани и скелетных мышцах при ожирении». Физиология и поведение . 94 (2): 219–30. doi : 10.1016/j.physbeh.2008.01.002 . PMID 18262211 . S2CID 28173901 .

[11] Scherer T.; O'Hare J.; Диггс-Андрюс К.; Schweizer M.; Проверить б.; Линднер С.; и др. (1 февраля 2011 г.). «Инсулин мозга контролирует липолиз жировой ткани и липогенез» . Клеточный метаболизм . 13 (2): 183–194. doi : 10.1016/j.cmet.2011.01.008 . PMC 3061443 . PMID 21284985 .

[12] Герзер, Силке; Мелднер, Саша; Грён, Германн Джозеф; Нордстрем, Виола (1 октября 2015 г.). «Индуцированный натощак липолиз и передача сигналов инсулина гипоталамуса регулируются нейрональным глюкозилцеридомсинтазой» (PDF) . Диабет . 64 (10): 3363–3376. doi : 10.2337/db14-1726 . ISSN 0012-1797 . PMID 26038579 .

[13] Кинг, Майкл В. "Окисление жирных кислот" . Архивировано с оригинала 14 января 2016 года . Получено 9 апреля 2012 года . ^{[ Самостоятельно опубликованный источник ]}

[14] Том Броди, Пищевая биохимия , (Academic Press, 2-е издание 1999), 215-216. ISBN 0121348369

[15] Нельсон, Дэвид Л.; Кокс, Майкл М. (2008). Лехнингер Принципы биохимии . WH Freeman. п. 650. ISBN 978-1-4292-2416-1 .

[isbn0-07-255642-0-16] Болдуин, Кеннет Дэвид Сазерленд; Брукс, Джордж Х.; Фахи, Томас Д. (2005). Физиология упражнений: биоэнергетика человека и ее приложения . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-07-255642-1 . ^{[ страница необходима ]}

[17] Кеннеди, Дж.; Verne, S.; Гриффит, Р.; Falto-Aizpurua, L.; Nouri, K. (2015). «Неинвазивное снижение подкожного жира: обзор». Журнал Европейской академии дерматологии и венереологии . 29 (9): 1679–88. doi : 10.1111/jdv.12994 . PMID 25664493 . S2CID 40858507 .

[18] Малхолланд, Р. Стивен; Пол, Малкольм Д.; Chalfoun, Charbel (2011). «Неинвазивный контур тела с радиочастотной, ультразвуковой, криолиполизом и лазерной терапией низким уровнем». Клиники в пластической хирургии . 38 (3): 503–20, VII - III. doi : 10.1016/j.cps.2011.05.002 . PMID 21824546 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]