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创伤后脂肪代谢

时间:2022-05-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:脂类含脂肪及类脂。脂肪是人体的主要能源,创伤后血浆非酯化脂肪酸、甘油及三酰甘油的浓度增加,主要系脂肪组织分解及血浆乳糜微粒及低密度脂蛋白所含三酰甘油水解所致。肝脏对非酯化脂肪酸有两条主要的代谢途径。创伤患者可发生肉碱缺乏,这限制了长链脂肪酸的氧化,导致三酰甘油在组织尤其是肝脏的沉积。亚麻酸、亚油酸必须由外界供应,称必需脂肪酸。

脂类含脂肪及类脂。脂肪是三酰甘油,由1分子甘油与3分子脂肪酸通过酯键结合生成,主要功能是储能及供能,类脂含磷脂、糖脂、胆固醇及其酯,是细胞膜重要组分,参与细胞识别及信息传递,是许多活性物质前体。

(一)三酰甘油

脂肪是人体的主要能源,创伤后血浆非酯化脂肪酸、甘油及三酰甘油的浓度增加,主要系脂肪组织分解及血浆乳糜微粒及低密度脂蛋白所含三酰甘油水解所致。此外,如血浆白蛋白大量丧失,而血浆白蛋白是非酯化脂肪酸通过细胞膜进入胞浆的主要运转者,血浆白蛋白降低则限制了脂肪酸的转运也使脂肪酸浓度增高。

肝脏对非酯化脂肪酸有两条主要的代谢途径。一是在肝细胞液中,非酯化脂肪酸重酯化而形成三酰甘油或磷脂,三酰甘油以极低密度脂蛋白形式返回血浆;其二,形成脂肪酸-肉碱复合体进入线粒体,进行β-氧化,产生能量及乙酰辅酶A,进一步代谢形成酮体。肉碱促进长链脂肪酸进入肝细胞线粒体进行β-氧化。创伤患者可发生肉碱缺乏,这限制了长链脂肪酸的氧化,导致三酰甘油在组织尤其是肝脏的沉积。

(二)必需脂肪酸

人体脂肪酸绝大部分是14~22碳长链脂肪酸,含有6~12个碳原子者称中链脂肪酸,含有6个以下碳原子者称短链脂肪酸。人体饱和脂肪酸(碳链中不含双键)与不饱和(碳链中含双键)脂肪酸量比值约为2∶3。不饱和脂肪酸主要有四族,即亚麻酸(linolenic acid,ω3)、亚油酸(linoleic acid,ω6)、软脂油酸(ω7)及油酸(ω9)。ω表示最后一个双键离甲基末端的碳原子数,ω3即此不饱和脂肪酸最后的双键离甲基末端3个碳原子。亚麻酸、亚油酸必须由外界供应,称必需脂肪酸。亚麻酸主要来源是鱼油,亚油酸主要由植物油提供。除少数食物(如可可、乳酪)含中链、短链脂肪酸外,大部分食物均含长链脂肪酸。

亚油酸在体内代谢后形成二系前列腺素类化合物如TXA2、PGF、PGE2及四系白三烯如LTB4、LTC4、LTD4等,这些均为促炎递质。Tx A2使血小板凝聚、平滑肌收缩,PGE2是内源性免疫抑制物质,白三烯B4、C4、D4增加细胞趋化作用、黏附性及炎性介导。亚麻酸在体内产生三系前列腺素类化合物如TXA3、PGI3、PGE3及五系白三烯如LTB5、LTC5、LTD5等,这些均为抗炎递质。TXA3使血管扩张而不使血小板凝聚,PGI3也是强力血管扩张药,PGE3无免疫抑制作用,白三烯B5可减少白细胞趋化作用及其对内皮细胞的黏附。所以,采用亚麻酸含量高而亚油酸低的膳食,可降低血清三酰甘油,减少前列腺素的炎症反应、血栓形成及免疫抑制效应。但有人发现,亚麻酸摄入量高的动物病死率高于服用亚油酸的动物,认为亚麻酸所降低的PGE2是抑制THF的重要物质,而THF显著升高则可引起致命的后果。亚油酸、亚麻酸量以多少为宜,尚待探讨。有人提出供应亚麻酸与亚油酸比率(ω3/ω6,n-3/n-6)应为1∶2,也有人提出ω3/ω6(n-3/n-6)应为1∶2.5。

(三)脂肪乳剂代谢

脂肪乳剂(fat emulsion)微粒是按照人体富含三酰甘油的乳糜微粒设计而作为运送非水溶性三酰甘油分子的载体,核心是三酰甘油的脂乳微粒因其表面一层磷脂而得以稳定。与人体乳糜微粒比较,脂肪乳剂的磷脂含量高,胆固醇少,无胆固醇酯,无载脂蛋白

1.脂乳中富含三酰甘油微粒的代谢

(1)三酰甘油的水解:脂乳微粒的核心是三酰甘油,其水解可经肝外组织内皮细胞脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,LPL)的作用,或在肝脏经肝脂酶的作用。

①脂乳微粒输注入循环后即获得由高密度脂蛋白(HDL)转化来的各种载脂蛋白。载脂蛋白CⅡ在识别及促使脂乳微粒水解方面是必不可少的,其作用有赖于它的LPL受体。

②外源性三酰甘油水解是受LPL活力及其分布的调节,也受脂乳成分影响。为使脂酶发挥作用,必先将三酰甘油分子从脂乳微粒的核心分离而进入表面磷脂层。三酰甘油溶入磷脂层的量取决于脂肪酸碳链的长度、不饱和程度以及磷脂的成分,在相同成分的磷脂层,中链三酰甘油(MCT)较由大豆衍化的长链三酰甘油(LCT)易溶解4~5倍,这可以解释何以MCT被LPL水解较LCT快,且在血循环中消失较快。

③正常进食后,三酰甘油水解生成的脂肪酸大部分被邻近组织摄取,仅少部分进入血循环形成多数与蛋白质结合的脂肪酸。静脉营养有时输注脂乳速率相当快,三酰甘油在血管内皮被LPL水解而释放大量脂肪酸,若其不被邻近组织吸收,则脂肪酸聚积而反馈抑制LPL活力,这一效应在长链脂肪酸较中链脂肪酸明显。此外,局部高浓度脂肪酸可使LPL从内皮分离而进入血循环。LPL可促使脂乳微粒与LPL受体结合,脂乳输注速率以及肝外组织吸收脂酸能力可影响血浆中游离脂肪酸、LPL以及三酰甘油残粒(remnants)进入肝脏的量。

④LPL可水解含不同脂蛋白的各种脂质成分,看来其优先作用于大微粒如乳糜微粒、非常低密度脂蛋白(VLDL),而仅作用于少部分磷脂。LPL可优先解离处于甘油碳原子1、3位且碳链不超过18个碳原子的脂肪酸,而肝脂酶(HL)则具有补充作用。LPL及HL的连续作用,是一些脂肪酸在肝外组织的主要代谢途径,而另一些脂肪酸则主要被移至肝脏。

(2)核心成分交换:富含三酰甘油微粒核心与富含胆固醇脂蛋白核心交换是脂乳在血管内代谢的另一个重要步骤,这过程受胆固醇脂转移蛋白(cholesteryl ester transfer protein,CETP)介导,受血循环中富含三酰甘油微粒的数量以及磷脂、游离脂肪酸的浓度调节。将三酰甘油转移至LDL(低密度脂蛋白)及HDL,交换胆固醇酯,引起脂乳微粒核心改变,脂乳经转移(或水解)失却三酰甘油而获得胆固醇脂以形成残粒,这是胆固醇从周围组织运至肝脏的逆向转运机制。

(3)残粒的摄取:这是富含三酰甘油微粒在血管内代谢的最后决定性步骤,残粒的处理实质上是向肝脏供应脂肪酸、胆固醇及磷脂。如若肝脏摄取受抑制,则残粒转向其他组织(如巨噬细胞)即进入所谓清道夫途径。残粒移除不仅通过肝细胞、巨噬细胞B、E受体,也通过仅能识别载脂蛋白apoE的受体,输注重组apoE于兔,可加速含胆固醇脂残粒的清除。

(4)组织摄取脂肪酸

①富含LPL的肝外组织如脂肪、肌肉及肺脏立即摄取在内皮部位水解三酰甘油所释放脂肪酸,中枢神经系统若干区域存在高浓度LPL,能有效摄取脂肪酸;

②肝细胞以及骨髓、巨噬细胞等细胞吞噬或吞饮富含三酰甘油微粒的残粒,然后在细胞内水解三酰甘油;

③许多循环细胞及巨噬细胞在外膜具有类似LPL的脂酶,如血小板具有分解脂肪酸的脂酶;

④在血循环,与血浆白蛋白相连接的非酯化脂肪酸可被多数组织利用。

2.脂乳中富含磷脂(phospholipid)微粒的代谢 在10%脂乳中磷脂比例(磷脂重/三酰甘油重=0.12)显著高于20%脂乳(磷脂重/三酰甘油重=0.06)。由于其在血浆中清除相对较慢,富含磷脂的脂乳若输注速率快,则可延长脂质体微粒(磷脂或其与胆固醇混合的微粒)的聚积。在血循环,这些微粒可在若干步骤上干扰其他脂蛋白及脂乳微粒的代谢,如与富含三酰甘油微粒竞争和LPL结合,可妨碍三酰甘油水解。磷脂微粒由HDL获得载脂蛋白如apoE,而与其他微粒竞争和apoE、B受体结合。脂质体磷脂可吸引游离胆固醇而改变细胞膜的成分,这在红细胞上已得到证实。磷脂、胆固醇复合物与白蛋白、载脂蛋白C结合而形成类似脂蛋白X(LPX)微粒,LPX由肝脏清除,这可从胆汁淤滞、梗阻性黄疸患者的血浆中分离出。长时期输注脂乳的患者可引起肝的磷脂聚积。

由于磷脂对脂类代谢的影响,目前已注意降低脂肪乳剂中脂质体含量,10%、20%、30%脂乳1L中三酰甘油分别为100g、200g、300g,而卵磷脂均为12g,磷脂/三酰甘油分别为0.12、0.06、0.04。不但是数量,磷脂成分也可影响脂乳的代谢。两种其他成分均相似而磷脂中磷脂酰胆碱(卵磷脂)/磷脂酰乙醇胺(脑磷脂)比例不同的脂肪乳剂,它们释入血循环的脂肪酸、三酰甘油的清除却不相同。

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