Хиломикроны (от греч. χυλός, chylos , что означает сок (растений или животных), и micron , что означает маленький ), [1] также известные как липопротеины сверхнизкой плотности ( ULDL ), представляют собой липопротеиновые частицы , которые состоят из триглицеридов (85–92%), фосфолипидов (6–12%), холестерина (1–3%) и белков (1–2%). Они транспортируют пищевые липиды , такие как жиры и холестерин, из кишечника в другие места в организме в водном растворе кровотока . [ 2] ULDL являются одной из пяти основных групп липопротеинов, на которые делятся в зависимости от их плотности . Белок, специфичный для хиломикронов, — ApoB48 .
Существует обратная зависимость между плотностью и размером липопротеиновых частиц: жиры имеют более низкую плотность, чем вода или более мелкие молекулы белка, а более крупные частицы имеют более высокое соотношение внутренних молекул жира по отношению к внешним эмульгирующим молекулам белка в оболочке. ULDL, если они находятся в районе 1000 нм или более, являются единственными липопротеиновыми частицами, которые можно увидеть с помощью светового микроскопа при максимальном увеличении. Все остальные классы являются субмикроскопическими.
Хиломикроны переносят липиды, всасываемые из кишечника, в жировую , сердечную и скелетную мышечную ткань, где их триглицеридные компоненты гидролизуются под действием липопротеинлипазы , что позволяет высвобожденным свободным жирным кислотам всасываться тканями. Когда большая часть триглицеридного ядра гидролизуется, образуются остатки хиломикронов, которые поглощаются печенью, тем самым также перенося пищевой жир в печень.
В тонком кишечнике пищевые триглицериды эмульгируются желчью и перевариваются панкреатическими липазами , что приводит к образованию моноглицеридов и жирных кислот . Эти липиды всасываются в энтероциты посредством пассивной диффузии . Внутри этих клеток моноглицериды и жирные кислоты транспортируются в гладкий эндоплазматический ретикулум (гладкий ЭР), где они повторно этерифицируются с образованием триглицеридов. [3] Эти триглицериды вместе с фосфолипидами и холестерином добавляются к аполипопротеину B 48 с образованием зарождающихся хиломикронов [4] (также называемых незрелыми хиломикронами или прехиломикронами ).
После синтеза в гладком ЭР зарождающиеся хиломикроны транспортируются в аппарат Гольджи белками SAR1B . [5] Транспорт зарождающихся хиломикронов в секреторном пути осуществляется с помощью везикул переноса белков (PCTV). PCTV уникально оснащены белками v-SNARE и VAMP-7 , которые способствуют их слиянию с цис-компартментом Гольджи. Этот транспорт осуществляется с помощью белков COPII , включая Sec23/24, которые выбирают груз и облегчают отпочкование везикул от мембраны ЭР. [6]
Во время прохождения через аппарат Гольджи зарождающиеся хиломикроны подвергаются ферментативной модификации и процессам липидизации, что приводит к образованию зрелых хиломикронов .
Зрелые хиломикроны высвобождаются через базолатеральную мембрану энтероцитов (через секреторный путь ) в млечные железы , [7] лимфатические капилляры в ворсинках тонкого кишечника . Лимфа , содержащая хиломикроны (и другие эмульгированные жиры), называется хилусом . Лимфатическая циркуляция переносит хилус в лимфатические протоки , прежде чем он попадет в венозный возврат системного кровообращения через подключичные вены . Отсюда хиломикроны могут снабжать ткани по всему телу жиром, поглощенным из пищи. [8] Поскольку они попадают в кровоток таким образом, переваренные липиды (в форме хиломикронов) обходят систему печеночных ворот и, таким образом, избегают метаболизма первого прохода , в отличие от переваренных углеводов (в форме моносахаридов ) и белков (в форме аминокислот ).
Циркулируя в крови, липопротеины высокой плотности (ЛПВП) отдают зрелому хиломикрону необходимые компоненты, включая аполипопротеин C-II (APOC2) и аполипопротеин E (APOE). APOC2 является важнейшим коферментом для активности липопротеинлипазы (ЛПЛ), которая гидролизует триглицериды в хиломикронах.
После распределения запасов триглицеридов хиломикроны возвращают APOC2 в ЛПВП , сохраняя APOE, трансформируясь в остаток хиломикрона. ApoB48 и APOE важны для идентификации остатка хиломикрона в печени для эндоцитоза и распада.
Гиперхиломикронемия характеризуется чрезмерным присутствием хиломикронов в крови, что приводит к крайней гипертриглицеридемии . Клинические проявления этого расстройства включают эруптивные ксантомы , липемию сетчатки , гепатоспленомегалию , рецидивирующие боли в животе и острый панкреатит . Это состояние может быть вызвано генетическими мутациями (см. ниже) или вторичными факторами, такими как неконтролируемый диабет или алкогольное расстройство . [9]
Гипохиломикронемия относится к аномально низким уровням или полному отсутствию хиломикронов в крови, особенно после еды (постпрандиальная). Это состояние может быть результатом генетических мутаций (см. ниже), а также определенных синдромов мальабсорбции или дефицита потребления жиров в пище. [9]
Остатки хиломикронов — это липопротеиновые частицы, оставшиеся после того, как хиломикроны доставили триглицериды в ткани. Повышенные уровни этих остатков способствуют гиперлипидемии , которая считается важным фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний . [9]
Недавние исследования продемонстрировали, что остатки хиломикронов могут проникать в интиму туники и задерживаться в субэндотелиальном пространстве. Этот процесс усиливает отложение холестерина в артериальной стенке, что является критическим этапом в формировании атеросклеротических бляшек . Удержание и изменение этих остатков в артериальной стенке запускает воспалительные реакции , еще больше ускоряя развитие атеросклероза . [10]
Абеталипопротеинемия (ABL; OMIM 200100) — редкое аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное мутациями в обоих аллелях гена MTP . Этот генетический дефект приводит к почти неопределяемым уровням ApoB и очень низким уровням холестерина в плазме. У пациентов с ABL наблюдается мальабсорбция жира, стеаторея и накопление жира в энтероцитах и гепатоцитах. Это состояние также приводит к множественной недостаточности витаминов (E, A, K и D) из-за нарушения сборки и транспорта липопротеинов. При отсутствии лечения ABL может вызывать неврологические нарушения, такие как спинно-мозжечковая дегенерация, периферические невропатии и пигментный ретинит . Раннее добавление жирорастворимых витаминов может предотвратить эти осложнения. [11]
Гомозиготная гипобеталипопротеинемия (Ho-HBL; OMIM 107730) — чрезвычайно редкое наследственное заболевание, характеризующееся неправильной упаковкой и секрецией липопротеинов, содержащих апоВ, из-за мутаций в обоих аллелях гена APOB . Эти мутации приводят к укорочению апоВ или замене аминокислот, что приводит к образованию коротких, аномальных апоВ, которые неспособны связывать липиды и формировать хиломикроны. Клинические проявления варьируются от отсутствия симптомов до признаков, перекрывающихся с признаками ABL, включая мальабсорбцию жира и дефицит витаминов. [11]
Болезнь задержки хиломикронов (CMRD; OMIM #607689) — редкое аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное мутациями в гене SAR1B . У пациентов с CMRD наблюдается хроническая диарея, задержка роста, гипохолестеринемия и низкий уровень жирорастворимых витаминов. Энтероциты этих пациентов не секретируют хиломикроны в лимфу, что приводит к накоплению липидов и характерным изменениям слизистой оболочки тонкого кишечника. В отличие от ABL и Ho-HBL, CMRD не вызывает акантоцитоз, пигментный ретинит или тяжелые неврологические симптомы. [11]
Семейный синдром хиломикронемии (FCS), также известный как гиперлипопротеинемия I типа , характеризуется массивной гипертриглицеридемией , болями в животе, панкреатитом, эруптивными ксантомами и гепатоспленомегалией . Это состояние вызвано мутациями в генах, таких как LPL, APOC-II, APOA-V, LMF1 и GPIHBP1, которые участвуют в регуляции катаболизма липопротеинов, богатых триглицеридами. У пациентов с FCS наблюдаются значительно повышенные концентрации хиломикронов натощак, и обычно не развивается преждевременный атеросклероз из-за большого размера хиломикронов, препятствующего их прохождению через сосудистый эндотелиальный барьер. Диагноз подтверждается секвенированием ДНК на предмет патогенных мутаций в этих генах. [11]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )