Re: [問題] 關於脂防合成

[biolenz (lenz)]

※ 引述《kids513 (fleaking)》之銘言：
: 【問題】：
: 請問脂肪可以在哺乳動物的哪些器官合成？

        其實所有細胞都可以合成，脂肪細胞只是合成三酸甘油酯的能力比較旺盛，
        而且儲存特別的多。你這個問題很大，可以是一整本書，或是數十篇 review
        了。如果你對這問題有特別的興趣，課本上的答案應該是沒辦法滿足你的。
        建議可以看課本後面所附錄的參考文獻，或是去看像 Annual Review 之
        類的 review 文獻，關於這方面講得會較為詳細。

        另外我提供一些我比較熟析的文獻與領域給你參考。
        Annual Review 裡頭一些與你問題相關的文章如下：

Brady RO & Trams EG (1964) The chemistry of lipids. Annu Rev Biochem 33,
        75-100.
Henn FA & Thompson TE (1969) Synthetic lipid bilayer membranes. Annu Rev
        Biochem 38, 241-62.
Masoro EJ (1977) Lipids and lipid metabolism. Annu Rev Physiol 39, 301-21.
Sleight RG (1987) Intracellular lipid transport in eukaryotes. Annu Rev
        Physiol 49, 193-208.
Ryan RO & van der Horst DJ (2000) Lipid transport biochemistry and its role
        in energy production. Annu Rev Entomol 45, 233-60.
Duncan RE, Ahmadian M, Jaworski K, Sarkadi-Nagy E & Sul HS (2007) Regulation
        of lipolysis in adipocytes. Annu Rev Nutr 27, 79-101.

        事實上要了解脂肪合成或是代謝機制等問題，目前先驅的研究大多著重
        於研究 Lipid body (或稱 lipid droplet)，這是一個單層磷脂包覆的
        胞器，其內主要儲存三酸甘油酯 (triglyceride) 與膽固醇 (cholesterol)
        其上有所謂 PAT family proteins 調控其內脂質代謝，最近的研究
        證明所有生物都有此胞器 (包含原生生物)，在哺乳類動物的脂肪細胞
        (adipocyte) 中則特別的巨大。此胞器由內質網 (ER) 生成，對整個細胞
        甚至個體中膽固醇的調控、胞膜循環 (membrane trafficking)
        皆扮演重要的角色。

        其相關 Review 文獻大約有 20 篇之多，列舉兩篇給你參考：

Murphy DJ (2001) The biogenesis and functions of lipid bodies in animals,
        plants and microorganisms. Prog Lipid Res 40, 325-438.
Martin S & Parton R G (2006) Lipid droplets: a unified view of a
        dynamic organelle. Nat Rev Mol Cell Biol 7, 373-78.

: 【問題起因】：
: 最近有唸到膽固醇是在肝臟裡面合成的
: 但是膽固醇是維持細胞膜表面穩定的一個必須物質

        Cholesterol 會影響 plasma membrane fluidity。
        越多的時候 fluidity 越小，反之則越大。

        他與特定脂質結合可以形成特別的 domain，稱作 lipid raft。
        是細胞表面 receptor 所在的位置。另外在胞飲作用 (endocytosis) 中
        cholesterol 與 caveolin 形成 caveolae (中文翻成細胞膜內凹還什麼的)
        為 membrane trafficking 之重要過程。

: 所以血液中似乎到處漂浮著可以攜帯膽固醇的乳糜微粒

        關於 cholesterol 如何被攜帶，又是一個很大很大的問題。

        請看下面這篇 review:

Maxfield FR & Tabas I (2005) Role of cholesterol and lipid organization in
        disease. Nature 438, 612-21.

        裡面有提到細胞膜的結構、胞內膽固醇的運送、與膽固醇在細胞間的輸送等
        問題，最後談到在疾病上與膽固醇相關的一些問題，比方說 atherosclerotic
        lesions 與 free cholesterol induced apoptosis 等等。

: 我想知道那脂肪可以在哪裡合成？
: 所有的細胞內質網嗎？
: 還是跟膽固醇一樣是在肝臟？

        膽固醇與脂質一樣在所有細胞皆有合成，只是肝臟代謝功能強，
        某些種類膽固醇與脂質其合成較其他細胞旺盛。至於為什麼會這樣子，
        我相信大家都沒有答案，因為牽涉太廣泛，太複雜。

: 【個人看法】：
: 我的看法是脂肪分為兩種
: 比如三酸甘油脂，可能脂肪細胞才可以合成

        是脂肪細胞儲存得特別多，不是脂肪細胞才可以合成。

: 但是像構成細胞膜的磷脂質，也許大部分的細胞的內職網都可以合成？
: 否則每次細胞分裂的時候也許都需要不斷從血液中攝取大量磷脂質
: 而膽固醇為什麼可以從血液中攝取是因為膽固醇在細胞膜表面畢竟算是少數

        膽固醇在血液中有所謂 cholesterol transport protein 來攜帶，
        主要是 high-densiy lipoproteins (HDL; with apolipoproteins, ApoA-I)。

: 但是這樣又衍生另外一個問題
: 磷脂質之一的sphinglipid 中的 sphingosine 所需要的 palmitoyl-CoA

        Sphingolipid 並非磷脂質 (phospholipid)
        如果翻成中文是鞘脂質 (或神經鞘脂)
        其結構如下：
        http://tinyurl.com/27n96a

        是由 sphingosine 與一個 fatty acid 構成，而
        磷脂質則是由 phosphate, glycerol, 和兩個 fatty acids 構成。
        如圖：http://tinyurl.com/22o4wp

        結構完全不同，是為不同類型之脂質。

        Fatty acid (FA) 的合成與運送又是另外一個問題。
        事實上 HDL 也運送 free FA。
        (其實 HDL 運送很多東西，少說超過 10 樣以上)
        早在 1967 年即有人研究過。

Skipski VP, Barclay M, Barclay RK, Fetzer VA, Good JJ & Archibald FM (1967)
        Lipid composition of human serum lipoproteins. Biochem J 104, 340-52.

        現今的研究更詳細、更複雜。若有興趣自己再去找吧。

: 藥從哪裡來呢？
: 直接從血液裡面得到 free fatty acid 嗎？
: 但是要得到free fatty acid 似乎要有特殊的 receptor
: 大部分只有肌肉和脂肪組織有==         ==
: 所以回到正題..
: 到底脂肪是從哪裡生合成的呢？

        建議有疑問可以多讀文獻，尤其是經典的文獻，
        讀了之後有疑問再來跟大家具體一點討論，會更有收穫。


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推 hajimels:推! 用心的回答
推 kids513:非常感謝你的回文，我會再去看看paper，其實我只是在準備
→ kids513:考研究所，然後課本讀到的問題這樣，可以再問一個問題嗎？
→ kids513:你的意思是所有的cell 都可以triacylglycerol 的合成(from
→ kids513:acetyl-CoA)這樣對嗎？
→ kids513:謝謝你大大<(_ _)>
推 kissinwang:再發一篇問，人家會比較好回答^^