КАТАБОЛИЗМ ХИЛОМИКРОНОВ И ЛИПОПРОТЕИНОВ ОЧЕНЬ НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ

Меченые хиломикроны быстро исчезают из крови. У мелких животных (например, крыс) период полувыведения хиломикронов составляет всего нескольку 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 лишь незначительные количества нативных хиломикронов и ЛПОНП подвергаются катаболическим превращениям в печени, то метка, обнаруживаемая в ней, должна иметь вторичное происхождение, т. е. она обусловлена метаболическими превращениями хиломикронов во внепеченочных тканях.

Роль липопротеинлипазы

Имеется выраженная корреляция между способностью ткани включать жирные кислоты триацилглицеролов, находящихся в составе липопротеинов, и активностью фермента липопротеинлипазы. Последний локализован на стенках капилляров, к которым он «прикрепляется» протеогликановыми цепями гепарансульфата. 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 гепарина гепарансульфатная связь перестает удерживать липопротеинлипазу и она поступает в кровяное русло, где катализирует гидролиз триацилглицеролов, находящихся в крови. При введении больших количеств

гепарина из печени высвобождается другая липаза (гепарии-освобождаемая липаза печени). Этот фермент 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 в печени (рис. 26.6) и в превращении остатков хиломикронов и ЛПОНП (см. ниже).

Как фосфолипиды, так и апобелок C-II являются кофакторами липопротеинлипазы. Аро-C-II имеет специфический участок связывания фосфолипидов, которым он присоединяется к липопрбтеину. 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 гидролиза триацилглицерол превращается сначала в диацилглицерол, а затем в моноацилглицерол, 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 по триацилглицеролу, а у липопротеинлипазы жировой ткани соответствующее значение 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

Рис. 26.6. Метаболизм липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). ГОЛП гепарин-осаждаемая липаза печени: ЛХАТ лецитин: холестсролацилтраисфераза; ЛПЛ липопротеинлипаза; X - холестерол: ХЭ эфир холестерола; ФЛ фосфолипид; СЖК — свободные жирные кислоты; апобелок На рисунке показана роль ферментов: ГОЛП, ЛХАТ и ЛПЛ в постулируемом цикле ЛПВП, в результате которого происходит перенос холестерола из различных тканей в печень. ЛПВП, и ЛПВП, - см. табл. 26.2. ГОЛП катализирует гидролиз фосфолипида на поверхносги ЛПВП, высвобождая холестерол, который поступает в печень.

ровой 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. Образующийся остаток хиломикрона 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 апобелка 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 липопротеинов содержит одну или две молекулы апобелка 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 содержат также апобелок Если рецепторы апобелка Е на поверхности клеток печени более специфичны к апобелку чем к апобелку то можно объяснить, почему у крыс большая часть ЛПСП поглощается клетками печени и образование ЛПНП происходит в ограниченном размере.