
資料來源:醫學生物化學
A. 初級膽酸(primary bile acids)是在肝臟由膽固醇(Cholesterol)合成,包括膽酸(cholic acids)及去氧膽酸(chenodeoxycholic acids)
B. 膽固醇的7α-羥化作用(7α-hydroxylation)為膽汁酸生合成的第一個步驟,也是最主要的調節步驟,此反應由膽固醇7α-羥化酶(7α-hydroxylase)催化,且需要Vit C的幫忙。所以膽酸和維他命C缺乏會抑制7α-hydroxylase的作用,使得膽酸的製造受到抑制。
膽固醇合成(cholesterol synthesis)
分為三階段
Stage1:將C2片段(乙醯輔酶A acetyl CoA)轉變成C6的甲羥戊酸(isoprenoid)
Stage2:將6mol C6的isoprenoid轉變成C30的角鯊烯(squalene)
Stage3:將C30的squalene轉變成C27的膽固醇

A. 其中步驟一:用Acetyl-CoA合成甲羥戊酸(mevalonate,C6H11O4-)
a. 2分子的acetyl-CoA經硫解酶(thiolase)催化縮合成acetoacetyl-CoA
b. acetoacetyl-CoA再與acetyl-CoA經HMG-CoA synthase催化形成HMG-CoA
c. HMG-CoA經NADPH催化及HMG-CoA reductase作用形成mevalonate d. 重點在這:而HMG-CoA reductase是膽固醇合成途徑中最主要的調節酵素,也是降膽固醇藥物最有效的作用場所,<e.g>他汀(statins),一類HMG-CoA還原酶的抑制劑
3. 膽固醇的生合成由調控HMG-CoA還原酶(HMG-CoA reductase)調控

HMG-CoA還原酶
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活化(有活性)
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去磷酸化
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膽固醇的合成增加
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非活化(無活性)
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磷酸化
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膽固醇的合成減少
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調節因子
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HMG-CoA還原酶活性變化
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胰島素、甲狀腺素
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增加HMG-CoA還原酶活性
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升糖素、葡萄醣皮質素、甲羥戊酸、膽固醇、飢餓狀態
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抑制HMG-CoA還原酶活性
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參見:生酮作用(Ketogenesis)
膽固醇(Cholesterol)
1. 簡介
A. 是一種兩親(親水又親油)油脂(amphipathic lipid),是細胞膜和血漿脂蛋白外層的主要成分
B. 膽固醇由乙醯輔酶A合成,幾乎所有具核細胞都能合成膽固醇,但在肝、小腸、腎上腺皮質和生殖組織(包括卵巢、睪丸、胎盤)的合成能力最活躍
C. 膽固醇是所有類固醇、皮質類固醇(corticosteroids)、性荷爾蒙(sex hormone)、膽酸(bile acids)、Vit D的前驅物。
D. 主要動物食物來源有蛋黃、肉類、肝、腦
E. 膽固醇的來源:
50% 來自食物
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50% 為自行合成
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其中
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50%來自肝臟
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15%來自腸道
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35%來自皮膚
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G.
a. 血漿中的低密度脂蛋白(LDL)可運輸膽固醇和膽固醇酯進入組織,而高密度脂蛋白(HDL)可將膽固醇從身體組織運送到肝臟分解代謝,藉由膽固醇逆向運輸(reverse cholesterol transport)轉變成膽鹽
b. 膽固醇是膽結石(gallstones)的主要組成,在病理上占重要地位的是導致動脈粥狀硬化(atherosclerosis)、腦血管疾病(cerebrovascular)、冠狀動脈(coronary)、周邊血管疾病(peripheral vascular disease)

資料來源:eatingacademy
2.膽固醇來源
A.內源性的脂質代謝
*圖中可以看到由肝臟釋出的VLDL藉由脂蛋白分解脢LPL和肝脂解酶HL對TG的分解,造成它所含的膽固醇比率越來越高,慢慢變成IDL和LDL,再藉由LDL receptor回收到肝臟
*但是有些人體內的LDL receptor數量較少,導致LDL無法被組織利用或被肝臟回收,而堆積在血管內導致血管硬化,被稱為type2A家族性高膽固醇血症

資料來源:geekymedics
B.外源性的脂質代謝
*由外界攝入的TG和膽固醇會在小腸被分解成乳糜微粒(chylomicron),之後經由LPL將它所含的TG分解成游離脂肪酸(free fatty acid,FFA)儲存在脂肪組織中或是給骨骼肌當作能量來源利用
*乳糜微粒在經過LPL(lipase)的作用後會形成殘餘物(chylomicron remnant),之後經由LDL receptor或是chylomicron remnant receptor回收到肝臟;但若是回收不良後堆積在血管內就會造成血管硬化

資料來源:geekymedics
C.如果要控制血中的膽固醇,可藉由dual inhibtion─抑制liver製造cholesterol或抑制吸收(排泄上升)
A. 抑制製造cholesterol:通過阻止ApoB、ApoE這種coenzyme的產生→使得如LDL、VLDL或TG不能被ApoB、ApoE拉到Liver→由於不能進入Liver,製造cholesterol的量減少。
B. 抑制吸收(排泄上升):促進ApoA coenzyme→HDL上升→移除LDL,VLDL或TG→通過排泄後,最終使血中cholesterol降低
3.膽固醇(Cholesterol)疾病
A. 血清中的膽固醇與動脈粥狀硬化(atherosclerosis)和coronary artery disease, CAD(冠狀動脈心臟病)有關
a. 血漿中膽固醇濃度的升高是促進動脈粥狀硬化(atherosclerosis)的因子,現今我們了解到三酸甘油脂便是一個危險因子
b. 動脈粥狀硬化的成因為血漿中脂蛋白上的膽固醇與膽固醇酯堆積在動脈壁中
c. 一種稱為Statins的藥物,能有效降低血漿膽固醇及預防心臟病,其作用為能抑制HMG-CoA還原酶和上調節(upregulate)LDL受體的活性
粥狀動脈硬化形成
B. 高脂蛋白血症(hyperlipoproteinemia)
類型
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疾病名稱
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缺損
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Type I
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家族性脂蛋白脂解酶缺乏
(familial lipoprotein lipase deficiency)
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乳糜微粒、VLDL的清除緩慢,LDL、HDL濃度低,肥胖誘導
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Type II
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家族性高膽固醇血症
(familial hypercholesterolemia)
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血漿膽固醇濃度過高
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Type III
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家族性第三型高脂蛋白血症(familial TypeⅢ hyperlipoproteinemia) 為一種廣泛的β疾病,家族性β脂蛋白缺乏血症(familial dysbetalipoproteinemia)
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乳糜微粒、VLDL remnant濃度增加
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Type IV
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家族性高三酸甘油脂血症
(familial hypertriacylglycerolemia)
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身體TG、VLDL製造過量
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Type V
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家族性第五型高脂蛋白血症
(familial TypeⅤ hyperlipoproteinemia)
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乳糜微粒、VLDL濃度增加,LDL、HDL濃度低
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類型
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缺陷
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影響
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Type I
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1. LPL缺乏
2. Apo C-II缺乏,造成LPL不能活化
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會使三酸甘油脂累積,但較不會造成心血管疾病
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Type II
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LDL受體缺陷
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會使LDL和膽固醇累積,易造成心血管疾病,如:粥狀硬化(atherosclerosis)
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激素調節脂質代謝(hormone regulation of lipids metabolism)

1. 胰島素(insulin)的作用
增強:
A. 脂質生成(lipogenesis),抑制脂肪酸的分解
B. 醯基甘油(acylglycerol)的合成
C. 使葡萄糖氧化成CO2
D. 將攝入的葡萄糖轉給脂肪細胞作利用
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è抑制脂肪酸從脂肪組織釋出,使在血漿中循環的游離脂肪酸濃度降低
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增加下列酵素的活性:
A. 丙酮酸去氫酶(pyruvate dehydrogenase)→代謝醣類
B. 乙醯輔酶A羧化酶(acetyl-coA carboxylase,ACC),藉由去掉磷酸根
C. 甘油磷酸醯基轉移酶(glycerol phosphate acyltransferase)→合成三酸甘油脂
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抑制激素敏感脂解酶(hormone-sensitive lipase)的活性(因為insulin會移去上面的磷酸根,使之去活化)è抑制脂肪酸及甘油從脂肪組織釋出
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脂肪組織的代謝(metabolism of adipose tissue)

資料來源:美國聖地牙哥大學
1. 此張圖只要注意兩點就好:
A.乳糜微粒和VLDL會攜帶有三酸甘油脂,他們會活化脂蛋白脂解酶(lipoprotein lipase),將三酸甘油脂水解成游離脂肪酸和甘油。甘油因無法被脂肪組織利用而進入血液中,供肝臟及腎臟利用
B. 另外就是在飢餓時,身體會活化hormone-sensitive lipase,目的是將脂肪組織中的三酸甘油脂水解成游離脂肪酸和甘油,供細胞利用
2. 增加葡萄糖的代謝會減少游離脂肪酸的釋出
脂肪組織對葡萄糖的利用
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葡萄糖的代謝路徑
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游離脂肪酸(free fatty acid)的釋出量
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增加
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大部分被脂肪組織攝取的葡萄糖氧化成CO2且轉變為脂肪酸
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減少
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減少
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大部分葡萄糖用於生成甘油3-磷酸
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增加
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脫輔基蛋白質(Apoprotein/Apolipoprotein)
1. 為脂蛋白中蛋白質的部分,可作為標誌(marker)和脂蛋白的受體
2. 有些是固定在同一脂蛋白的,其他則可在脂蛋白間轉移
3. 脫輔成基脂蛋白的分布及種類決定脂蛋白的特性
4. 常見的脫輔成基脂蛋白:
種類
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附著的脂蛋白
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功能
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Apo A-I
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HDL、chylomicrons
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1. 回收膽固醇運送回肝臟
2. 活化LCAT(lecithin cholesterol acyltransferase)
3. 作為HDL的受體配基(ligand)
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Apo B-100
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LDL、VLDL、IDL(僅出現在三個)
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1. 從肝臟中釋放VLDL
2. 作為LDL的受體配基
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Apo B-48
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Chylomicrons、Chylomicron剩餘物
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從小腸中釋放乳糜微粒
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Apo C-I
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VLDL、HDL、chylomicrons
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活化LCAT
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Apo C-II
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活化血管上的lipoprotein lipase
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Apo C-III
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抑制Apo C-II
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Apo E
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存在所有的脂蛋白中
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1. 作為乳糜微粒代謝後剩餘物受體的配基
2. 作為LDL受體的配基
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功能
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例子
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為脂蛋白結構的一部分
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Apo B
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作為酵素的輔因子(cofactors)
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Apo C-II
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脂蛋白脂解脢(lipoprotein lipase)
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Apo A-I
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卵磷脂膽固醇醯基轉移酶(lecithin:cholesterol acyltransferase,LCAT)
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為酵素的抑制劑(inhibitors)
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Apo A-II Apo C-III
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脂蛋白脂解脢(lipoprotein lipase)
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Apo C-I
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膽固醇酯轉移蛋白(cholesteryl esters transferase)
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作為組織間脂蛋白上受體(receptor)的配基(ligand)
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Apo B-100
Apo E
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LDL receptor
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Apo A-I
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HDL receptor
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作為脂質轉移蛋白
(Lipid transfer proteins)
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Apo D
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HDL
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脂蛋白運輸與代謝(lipoprotein transportation and metabolism)
資料來源:美國亞利桑納大學
說明:
A. 脂肪帶入血中路徑
a. 小腸分泌的乳糜微粒(chylomicrons)攜帶食物的三酸甘油脂(Triglycerides)進入血液
b. 肝臟分泌的VLDL攜帶食物吸收的三酸甘油脂進入血液
B. 血中脂蛋白代謝血管中的脂肪水解酶(lipoprotein lipase)將三酸甘油脂分解成游離脂肪酸和乳糜微粒的剩餘物、VLDL剩餘物(即IDL)=把三酸甘油脂逐步分解分送給週邊組織利用
C. IDL代謝途徑
a. 回肝臟代謝
b. 轉為LDL,回肝臟中代謝或被運到肝外組織利用
D. HDL回收膽固醇:最後由肝臟和小腸分泌的HDL前驅物會在肝外組織回收多餘的膽固醇回到肝臟利用代謝
一、乳麋微粒(chylomicron)的代謝

資料來源:自然期刊
1. 乳糜微粒(chylomicron)經過脂蛋白脂解酶(lipoprotein lipase)的反應會產生70%到90%的乳糜微粒的三酸甘油脂(tricylglycerol)、Apo C、Apo E和乳糜微粒殘留物(chylomicron remnant)
2. 三酸甘油脂(triacylglycerol)會由肝臟脂解酶(hepatic lipase)水解代謝
3. Apo C會變回HDL(high density lipoprotein)
4. 乳糜微粒殘留物(chylomicron remnant)的直徑只剩下原本來源乳糜微粒的一半
5. Apo E會保留,由於三酸甘油脂(tricylglycerol)的消耗,Apo E會與乳糜微粒殘留物(chylomicron remnant) 經由表面受器的胞吞作用被肝臟吸收後轉變成膽固醇與膽固醇酯(cholesteryl ester),其中兩個受器分別為LDL(low density lipoprotein)受器與chylomicron remnant (Apo E)受器,最後膽固醇酯會被水解代謝
6. 肝臟分解酶有兩個主要的功能,促進吸收與水解三酸甘油脂、磷脂質
二、極低密度脂蛋白(VLDL)的代謝

資料來源:英國醫學雜誌
1. VLDL的代謝路徑與乳糜微粒(chylomicron)極為相似,差別在於其經過脂蛋白分解酶的反應生成的是三酸甘油脂(tricylglycerol)、Apo C、Apo E和IDL(VLDL remnant)
2. IDL有兩種可能路徑
A. 直接通過LDL受器而被吸收
B. 轉變成LDL在被吸收
三、高密度脂蛋白(HDL)的代謝

資料來源:醫學空間
1. discoidal HDL藉由LCAT的運作且從組織接受膽固醇產生HDL3。
2. HDL3的膽固醇被LCAT酯化,增加體積形成密度較小的HDL2。
3. HDL3會再被重新生成:
A. 由膽固醇酯的反向膽固醇運輸(reverse cholesterol transport)進入肝臟
B. 由HDL3磷脂質和三酸甘油脂經內皮細胞脂解酶和肝臟脂解酶(hepatic lipase)水解
4. 以上路徑稱為HDL cycle
四、極低密度脂蛋白(VLDL)的生成

1. VLDL在肝臟的生成和其他因子作用的位置受阻會使三酸甘油脂累積,形成脂肪肝
2. 由上圖可以看出幾個造成脂肪肝的機制:
抑制物種類
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抑制的反應
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結果
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喝入酒精過多
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抑制肝臟脂肪酸的β-oxidation
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過多的三酸甘油脂累積
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EFA受抑制
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phospholipid合成下降
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無法合成VLDL,造成過多三酸甘油脂累積
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choline濃度下降
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蛋白質的合成被抑制
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Apo B-100、Apo C、Apo E無法被合成出來
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參見:
脂蛋白(lipoprotein)
高密度脂蛋白(High-density lipoprotein, HDL)
脂蛋白(lipoprotein)
2. 組成脂蛋白的脂質
組成
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百分比
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備註
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三酸甘油脂(triacylglycerol,TG)
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16%
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為非極性(non-polar)脂質
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膽固醇酯(cholesteryl esters)
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36%
| ||
30%
|
為兩性(amphipathic)脂質
| ||
膽固醇(cholesterols)
|
14%
| ||
游離脂肪酸(free faty acids,FFA)
|
4%
|
代謝上最具活性
| |
脂蛋白
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來源位置
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說明
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主要脂質成分
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乳糜微粒
(chylomicrons)
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小腸
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由小腸釋放,含來自食物中的三酸甘油脂
|
含有較高比例的三酸甘油脂
|
極低密度脂蛋白
(very low density lipoproteins,VLDL)
又稱為前-β脂蛋白(pre-β-lipoproteins)
|
肝臟
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來自肝臟,將肝中的三酸甘油脂運出
→避免造成脂肪肝 →運出油脂給其他組織利用
| |
中低密度脂蛋白
(intermediate- density lipoproteins,IDL)
為VLDL代謝的剩餘物(remnants)
|
VLDL
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為VLDL代謝的剩餘物。有兩路徑進行代謝:
1.回肝臟代謝
2.轉為LDL
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含有相較於VLDL更高比例的膽固醇
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低密度脂蛋白(low density lipoproteins,LDL)又稱為β脂蛋白(β-lipoproteins)
為IDL再代謝後的產物
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VLDL
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主要是要將膽固醇運出到肝外組織利用
|
含有較高比例的膽固醇
|
|
又稱為α脂蛋白(α-lipoproteins)
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主要:小腸回到肝臟
|
回收肝外組織的膽固醇回肝臟利用
|
5. 血漿脂蛋白的一般結構

資料來源:食譜個人網站

資料來源:quizlet
6.各種脂蛋白計算
a. LDL = 總膽固醇TC – HDL – (TG/5)
b. Non-HDL = TC – HDL
c. TC/HDL < 5