dipalmitoylphosphatidylcholine,ที่รู้จักกันดีในวรรณคดีเช่นเลซิติน dipalmitoyl หรือ DPL เป็นไขมันสาร ใน ธรรมชาติอยู่ในกลุ่มของ phospholipids โดยเฉพาะครอบครัวของ glycerophospholipids และ phosphatidylcholines ทั้งหมด
กล่าวว่าลิปิดเป็นสารลดแรงตึงผิวหลักของสารลดแรงตึงผิวในปอดและในอวัยวะนี้โดยพื้นฐานแล้วจะผลิตโดย macrophages ในถุงจาก cytidine diphosphate หรือ CDP-choline pathway
โครงสร้างของ Dipalmitoylphosphatidylcholine (ที่มา: Fvasconcellos ผ่าน Wikimedia Commons)
สารลดแรงตึงผิวของปอดเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของไขมันและโปรตีนซึ่งพบได้ประมาณ 10 ถึง 15 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมของน้ำหนักตัวในสัตว์ที่โตเต็มวัยและความเข้มข้นในปอดจะเท่ากับประมาณ 120 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร
ไขมันรวมทั้ง dipalmitoylphosphatidylcholine ฟอสโฟลิปิดอื่น ๆ และคอเลสเตอรอลมีสัดส่วนมากกว่า 85% ของน้ำหนักของสารลดแรงตึงผิวในปอด ฟอสโฟลิปิด (DPL) ที่สำคัญนี้มีหน้าที่ในการลดแรงตึงผิวในถุงลมระหว่างการหมดอายุ
การสังเคราะห์ทางชีวภาพของมันสามารถเกิดขึ้นได้จาก novo ผ่านทาง CDP-phosphocholine หรือโดย methylation ตามลำดับของ phosphatidylethanolamine (เร่งปฏิกิริยาโดย phosphatidylethanolamine N-methyltransferase) หรือสามารถสังเคราะห์โดยการแลกเปลี่ยนฐานของฟอสโฟลิปิดอื่น ๆ เช่นฟอสฟาติดิลเซอรีนฟอสฟาติดิลโนซิทอลฟอสฟาติดิลธาโนลามีนหรืออื่น ๆ
โครงสร้าง
โครงสร้างของ dipalmitoylphosphatidylcholine ตามชื่อของมันประกอบด้วยกระดูกสันหลังที่ประกอบด้วยโมเลกุลของกลีเซอรอลซึ่งโมเลกุลของกรดปาล์มมิติกสองตัวจะถูกเอสเทอร์ที่คาร์บอนในตำแหน่งที่ 1 และ 2 และส่วนโคลีนที่ผูกกับฟอสเฟตของ คาร์บอนในตำแหน่ง C3 ของโครงกระดูกเดียวกัน
โครงสร้างนี้เช่นเดียวกับของไขมันทั้งหมดมีลักษณะเป็นแอมฟิพาทิกซึ่งเกี่ยวข้องกับการมีขั้วที่ชอบน้ำซึ่งแสดงโดยโคลีนที่ติดอยู่กับกลุ่มฟอสเฟตและส่วนที่ไม่ชอบน้ำซึ่งแสดงโดยทั้งสอง โซ่อะลิฟาติกเอสเทอร์
กรดเฮกซาเดคาโนอิกกรดปาลมิติกหรือปาล์มิเตตเป็นกรดไขมันอิ่มตัวสายโซ่ยาว (คาร์บอน - คาร์บอน 16 อะตอม) และเป็นกรดไขมันที่พบมากที่สุดในธรรมชาติ (สัตว์จุลินทรีย์และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในพืช).
เนื่องจากโซ่กรดปาล์มมีความอิ่มตัว dipalmitoylphosphatidylcholine หรือ dipalmitoyl lecithin จึงเป็นส่วนหนึ่งของเลซิติน "ไม่อิ่มตัว" ที่พบได้ในเยื่อหุ้มเซลล์
โคลีนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นในอาหารของสัตว์หลายชนิดเป็นเกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีชนิดหนึ่งที่ละลายได้ในน้ำและมีประจุบวกสุทธิ นั่นคือมันเป็นโมเลกุลประจุบวกซึ่งฟอสฟาติดิลโคลีนเป็นไขมันที่มีขั้ว
คุณสมบัติ
โครงสร้าง
เช่นเดียวกับฟอสฟาติดิลโคลีนที่เหลือ dipalmitoylphosphatidylcholine เป็นหนึ่งในส่วนประกอบหลักและอุดมสมบูรณ์ที่สุดของ lipid bilayers ซึ่งประกอบเป็นเยื่อชีวภาพของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
โครงสร้างของมันช่วยให้สามารถสร้าง bilayers ได้อย่างง่ายดายโดยที่หางที่ไม่ชอบน้ำจะ "ซ่อน" จากตัวกลางที่ชอบน้ำไปทางภาคกลางและส่วนหัวของขั้วโลกจะสัมผัสกับน้ำโดยตรง
สำหรับฟอสฟาติดิลโคลีนทั้งหมดโดยทั่วไปเป็นไปได้ที่จะสร้างเฟส "lamellar" ในการกระจายตัวในน้ำ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าไลโปโซมซึ่งเป็นชั้นไขมันศูนย์กลาง (ทรงกลม) ที่มีน้ำขังอยู่ระหว่าง bilayers
ในเยื่อที่อุดมด้วยคอเลสเตอรอลไขมันนี้มีความสัมพันธ์ในอัตราส่วนของโมเลกุลของเลซิติน dipalmitoyl 7 โมเลกุลสำหรับแต่ละโมเลกุลของคอเลสเตอรอลและหน้าที่ของมันคือหลีกเลี่ยงการสัมผัสระหว่างโมเลกุลของคอเลสเตอรอลสองโมเลกุลและทำให้มันคงที่ในโครงสร้างของเมมเบรน
ความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อที่อุดมไปด้วย dipalmitoylphosphatidylcholine จะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิซึ่งอาจแสดงถึงความได้เปรียบในการเผาผลาญของเซลล์จำนวนมาก
เป็นสารลดแรงตึงผิวในปอด
ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ dipalmitoylphosphatidylcholine เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการลดแรงตึงผิวในถุงลมปอดในระหว่างการหมดอายุ
ส่วนที่ชอบน้ำ (โคลีน) เกี่ยวข้องกับเฟสของเหลวของถุงลมในขณะที่โซ่กรดปาล์มมิติที่ไม่ชอบน้ำจะสัมผัสกับเฟสอากาศ
"สาร" นี้ผลิตและหลั่งออกมาโดยเซลล์ถุงลมชนิดที่ 2 ในปอด (นิวโมไซต์ชนิดที่ 2) และโดยแมคโครฟาจของถุงและส่วนประกอบของมันจะถูกสังเคราะห์และประกอบในเรติคูลัมเอนโดพลาสมิก จากนั้นพวกมันจะถูกย้ายไปยัง Golgi complex และต่อมากลายร่างเป็น "lamellar" ใน cytosol
หน้าที่หลักของสารลดแรงตึงผิวในปอดและด้วยเหตุนี้ dipalmitoylphosphatidylcholine พร้อมกับไขมันและโปรตีนอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องคือการต่อต้านการขยายตัวของถุงในระหว่างที่มีแรงบันดาลใจและสนับสนุนการหดตัวระหว่างการหมดอายุ
นอกจากนี้ยังมีส่วนช่วยในการรักษาความมั่นคงของถุงเช่นเดียวกับความสมดุลของของเหลวและการควบคุมการไหลเวียนของเส้นเลือดฝอยไปยังปอด
ในปัจจุบันยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าการผลิตเลซิติน dipalmitoyl โดย macrophages ในถุงมีความสัมพันธ์กับการรวมตัวของไขมันนี้เข้ากับสารลดแรงตึงผิวของปอดหรือกับกิจกรรม phagocytic แม้ว่าจะมีงานวิจัยมากมายในเรื่องนี้
เป็นยา
กลุ่มอาการความเครียดทางเดินหายใจในทารกแรกเกิดและผู้ใหญ่มีลักษณะลดลง dipalmitoylphosphatidylcholine ที่ส่วนต่อประสานของเนื้อเยื่ออากาศ ด้วยเหตุนี้จึงมีรายงานการวิจัยหลายฉบับที่เกี่ยวข้องกับการพ่นยาด้วยลิพิดนี้เพื่อฟื้นฟูความสัมพันธ์ของปริมาณความดันในปอด
ในการเผาผลาญ
ผลิตภัณฑ์ย่อยสลายของ dipalmitoylphosphatidylcholine เป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับกระบวนการเผาผลาญหลายอย่าง:
- โซ่กรดปาล์มมิติกทั้งสองสามารถใช้ในการβ-oxidation ของกรดไขมันเพื่อให้ได้พลังงานจำนวนมากหรือสำหรับการสังเคราะห์ไขมันใหม่
- โคลีนตกค้างของกลุ่ม "หัว" ที่มีขั้วของฟอสโฟลิปิดนี้เป็นสารตั้งต้นที่สำคัญสำหรับการสังเคราะห์ทางชีวภาพของฟอสโฟลิปิดอื่น ๆ ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการสร้างเยื่อชีวภาพ
- โคลีนยังเป็นสารตั้งต้นสำหรับสารสื่อประสาท acetylcholine และเป็นแหล่งสำคัญของกลุ่มเมธิลที่ติดเชื้อ
- กลีเซอรอล 3 - ฟอสเฟตผลิตจากการไฮโดรไลซิสของพันธะเอสเทอร์และฟอสโฟดิสเตอร์ระหว่างโซ่กรดไขมันและกากโคลีนสามารถทำหน้าที่เป็นโมเลกุลของสารตั้งต้นสำหรับไขมันอื่น ๆ ที่มีหน้าที่สำคัญในการส่งสัญญาณภายในเซลล์ .
อ้างอิง
- Dowd, J. , & Jenkins, L. (1972). ปอดตกอยู่ในภาวะช็อก: บทวิจารณ์ วารสารสมาคมวิสัญญีแพทย์แห่งแคนาดา, 19 (3), 309–318
- Geiger, K. , Gallacher, M. , & Hedley-Whyte, J. (1975). การกระจายตัวของเซลล์และการกำจัดของเลซิติน dipalmitoyl แบบสเปรย์ วารสารสรีรวิทยาประยุกต์, 39 (5), 759–766.
- Hamm, H. , Kroegel, C. , & Hohlfeld, J. (1996). สารลดแรงตึงผิว: การทบทวนหน้าที่และความเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของระบบทางเดินหายใจในผู้ใหญ่ อายุรศาสตร์ระบบทางเดินหายใจ, 90, 251–270
- ลีเอจี (1975) คุณสมบัติการทำงานของเยื่อชีวภาพ: วิธีการทางเคมีกายภาพ Prog. ไบโอไฟ. Molec จิตเวช, 29 (1), 3-56.
- Mason, RJ, Huber, G. , & Vaughan, M. (1972). การสังเคราะห์ Dipalmitoyl Lecithin โดย Alveolar Macrophages The Journal of Clinical Investigation, 51, 68–73
- Zeisel, S. , Da Costa, K. , Franklin, PD, Alexander, EA, Sheard, NF, & Beiser, A. (1991) โคลีนซึ่งเป็นสารอาหารที่จำเป็นสำหรับมนุษย์ The FASEB Journal, 5, 2093–2098