ไลเปสตับอ่อน (triacylglycerol acyl hydrolases) เป็นเอนไซม์ที่หลั่งมาจากตับอ่อนเข้าสู่ลำไส้เล็กและมีความรับผิดชอบในการย่อยอาหารของไตรกลีเซอไรด์ในอาหารที่บริโภค, การผลิตกรดไขมันอิสระและกลีเซอรอล
กล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือเอนไซม์ที่ย่อยไขมันโดยเฉพาะไขมันที่เป็นกลางซึ่งมีมากที่สุดในอาหาร (ไตรกลีเซอไรด์) ไขมันเหล่านี้ประกอบด้วยนิวเคลียสของกลีเซอรอลซึ่งโมเลกุลของกรดไขมันสามโมเลกุลจะถูกเอสเทอร์
แผนภาพกราฟิกซึ่งแสดงกระบวนการดูดซึมไตรกลีเซอไรด์ผ่านผนังของทางเดินอาหาร ไลเปสตับอ่อนแปลงไตรกลีเซอไรด์เป็นโมโนกลีเซอไรด์และกรดไขมันอิสระ (ที่มา: Posible2006 จาก Wikimedia Commons)
เอนไซม์อื่น ๆ ที่สลายไขมันยังมีอยู่ในสารคัดหลั่งจากตับอ่อนซึ่งเรียกว่าฟอสโฟลิเปสเอและบีซึ่งสามารถทำลายกรดไขมันของเลซิตินและไอโซเลซิตินได้ตามลำดับ
ตับอ่อนเป็นอวัยวะที่มีหน้าที่สองอย่าง ในแง่หนึ่งมันจะหลั่งฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต (อินซูลินและกลูคากอน) และในอีกด้านหนึ่งจะหลั่งเอนไซม์สำหรับการย่อยอาหารเช่นไลเปส (ซึ่งย่อยไขมัน) โปรตีเอส (ซึ่งย่อยโปรตีน) และ อะไมเลส (ซึ่งย่อยคาร์โบไฮเดรต)
ซึ่งแตกต่างจากโปรตีเอสไลเปสจากตับอ่อนจะหลั่งออกมาในลำไส้เล็กเป็นโปรตีนที่ออกฤทธิ์และกิจกรรมของพวกมันสามารถเพิ่มขึ้นได้เมื่อมีกรดน้ำดีและสารประกอบอื่น ๆ
น้ำผลไม้ตับอ่อนไม่เพียงประกอบด้วยเอนไซม์เท่านั้น แต่ยังมีของเหลวและส่วนประกอบทางเคมีอื่น ๆ เช่นไบคาร์บอเนตซึ่งสังเคราะห์โดยเซลล์อื่นที่ไม่ใช่ตับอ่อนและภายใต้กลไกการกำกับดูแลที่เข้มงวด
โรคตับอ่อนบางชนิดมีลักษณะการขาดเอนไซม์โดยมีการหลั่งของเหลวตามปกติหรือในทางกลับกันนั่นคือการขาดการหลั่งของเหลวและการหลั่งเอนไซม์ตามปกติ
โครงสร้าง
ในมนุษย์เอนไซม์ไลเปสตับอ่อนเป็นเอนไซม์ที่ประกอบด้วยสายโซ่โพลีเปปไทด์เดียวโดยมีน้ำหนักโมเลกุลใกล้เคียงกับ 50 กิโลดาลาซึ่งคล้ายกับเอนไซม์ในวัวแกะและสุกร
เป็นไกลโคโปรตีนที่มีแมนโนสฟูโคสกาแลคโตสกลูโคสและ N-acetyl glucosamine ตกค้างในส่วนคาร์โบไฮเดรต ในมนุษย์มีการเสนอ isoenzymes ของ pancreatic lipase 2 จุดโดยมีจุด isoelectric เท่ากับ 5.80 และ 5.85 ตามลำดับ
จากการศึกษาบางชิ้นเอนไซม์นี้ถูกเข้ารหัสโดยยีนที่มีนิวคลีโอไทด์ประมาณ 1,395 ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่แปลได้สอดคล้องกับโมเลกุลของกรดอะมิโนประมาณ 465 ชนิด
ปลายขั้ว N ของโปรตีนที่ผ่านกระบวนการและเจริญเติบโตเต็มที่นำหน้าด้วยลำดับหรือสัญญาณเปปไทด์ของกรดอะมิโนที่ไม่ชอบน้ำ 16 ชนิดซึ่งมีบทบาทสำคัญในการย้ายตำแหน่งของเอนไซม์นี้หลังจากการสังเคราะห์
เอนไซม์ของมนุษย์มีไซต์ที่ใช้งานอยู่ที่ปลายขั้ว C ซึ่งมีกรดอะมิโนสามชนิดคือ Asp-His-Ser ซึ่งซีรีนดูเหมือนจะเป็นสารเร่งปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด
การกระตุ้นและการยับยั้ง
เอนไซม์นี้หลั่งออกมาในรูปแบบที่ใช้งานได้ แต่กิจกรรมของมันจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีกรดอะมิโนแคลเซียมไอออนและเกลือน้ำดี เกลือของน้ำดีโดยเฉพาะมีหน้าที่ในการลด pH ของลูเมนในลำไส้จาก 8.1 เป็น 6 ซึ่งเป็นค่า pH ที่เหมาะสมสำหรับเอนไซม์
ผู้เขียนบางคนชี้ให้เห็นว่าหากความเข้มข้นของเกลือน้ำดีเพิ่มขึ้นมากเกินไปเอนไซม์ไลเปสของตับอ่อนจะถูกยับยั้ง แต่การยับยั้งนี้จะถูกต่อต้านหรือย้อนกลับโดยเอนไซม์อื่นโคลิเปสซึ่งทำหน้าที่เป็นปัจจัยร่วมของไลเปสในตับอ่อนและถูกเข้ารหัสโดยยีนที่แตกต่างกัน ในตอนแรก.
อย่างไรก็ตามผู้เขียนบางคนยืนยันว่าไลเปสตับอ่อนเช่นเดียวกับฟอสโฟลิเปสมีการสังเคราะห์และหลั่งออกมาเป็น "ไซโมเจน" ที่ไม่ได้ใช้งานซึ่งต้องการการย่อยโปรตีนที่ดำเนินการโดยเอนไซม์ทริปซินซึ่งมีอยู่ใน น้ำผลไม้ตับอ่อน
การปรากฏตัวของเกลือของโลหะหนักเช่นทองแดงเหล็กและโคบอลต์มากเกินไปยังแสดงให้เห็นว่าสามารถยับยั้งเอนไซม์ไลเปสของตับอ่อนได้ เช่นเดียวกับการปรากฏตัวของฮาโลเจนไอโอดีนฟลูออรีนและโบรมีน
คุณสมบัติ
หน้าที่หลักของเอนไซม์ไลเปสตับอ่อนคือการส่งเสริมการย่อยอาหารในลำไส้ของไตรกลีเซอไรด์ที่กินเข้าไปพร้อมกับอาหารซึ่งทำงานได้โดยการไฮโดรไลซิสสารประกอบเหล่านี้และปล่อยส่วนผสมของดิกลีเซอร์ไรด์โมโนกลีเซอไรด์กรดไขมันอิสระและโมเลกุลของกลีเซอรอล
ตับอ่อนไลเปสโดยทั่วไปจะไฮโดรไลซ์พันธะที่ตำแหน่ง 1 และ 3 ของไตรกลีเซอไรด์ที่มันโจมตี นอกจากนี้ยังกระตุ้นการย่อยอาหารของเอสเทอร์สังเคราะห์บางชนิดและในทั้งสองกรณีสามารถทำได้เฉพาะที่ส่วนเชื่อมต่อระหว่างน้ำและไขมันดังนั้นยิ่งอิมัลชันละเอียดมากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีกิจกรรมไลเปสมากขึ้นเท่านั้น
รูปแบบกราฟิกของไขมันที่กินเข้าไปในอาหาร ในลำไส้สิ่งเหล่านี้ถูกทำให้เป็นอิมัลชันในลำไส้เล็กส่วนต้นโดยการแก้ปัญหาแอมฟิพาทิกในรูปของเกลือน้ำดีและฟอสโฟลิปิดซึ่งสามารถถูกโจมตีโดยไลเปสตับอ่อน (ที่มา: Cruithne9 ผ่าน Wikimedia Commons)
ขั้นตอนแรกสำหรับการย่อยไขมันในลำไส้เล็กคือ "การทำให้เป็นอิมัลชัน" ในของเหลวในลำไส้เนื่องจากมีเกลือของน้ำดีจากตับและการเคลื่อนไหวของลำไส้
สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าในกระบวนการย่อยไขมันกรดไขมันอิสระโซ่สั้น (ระหว่าง 2 ถึง 10 คาร์บอนอะตอม) และโมเลกุลของกลีเซอรอลจะถูกดูดซึมอย่างรวดเร็วผ่านเยื่อบุลำไส้
ไตรกลีเซอไรด์มักมีลักษณะเป็นกรดไขมันสายโซ่ยาว (มีคาร์บอนมากกว่า 12 อะตอม) ถูกย่อยโดยไลเปสของตับอ่อนเมื่อพวกมันถูก "รองรับ" ในโครงสร้างที่เรียกว่าไมเซลส์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของอิมัลชัน
ค่าปกติ
ตับอ่อนก็เช่นเดียวกับอวัยวะทุกส่วนในร่างกายอาจมีโรคต่างๆจากการติดเชื้อการอักเสบเนื้องอกพิษหรือบาดแผลซึ่งอาจส่งผลร้ายแรงต่อการทำงานของระบบ
เอนไซม์อะไมเลสและไลเปสของตับอ่อนมักใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางซีรัมของโรคบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับระบบย่อยอาหารและต่อมเสริม
พบว่าโดยปกติระดับไลเปสในซีรัมในระดับสูงอาจเกิดจากตับอ่อนอักเสบและมีการเสนอเช่นเดียวกันกับเอนไซม์อื่นที่ผลิตโดยตับอ่อนคืออะไมเลส
ค่าปกติของเอนไซม์ไลเปสตับอ่อนในมนุษย์อยู่ระหว่าง 0 ถึง 160 U / L ในพลาสมาในขณะที่ตัวเลขที่มากกว่า 200 U / L เป็นค่าที่สงสัยว่ามีตับอ่อนอักเสบหรือภาวะตับอ่อนอื่น ๆ .
ระดับไลเปสของตับอ่อนไม่เพียง แต่อาจเพิ่มขึ้นในซีรัมเนื่องจากการอักเสบเรื้อรังหรือเฉียบพลันของตับอ่อน (ตับอ่อนอักเสบ) แต่ยังสามารถบ่งชี้มะเร็งตับอ่อนโรคกระเพาะและลำไส้อักเสบรุนแรงแผลในลำไส้เล็กส่วนต้นการติดเชื้อเอชไอวี เป็นต้น
นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้ในผู้ที่มีปัญหาการขาดไลโปโปรตีนไลเปสในครอบครัว
อ้างอิง
- ดีที่สุด CH และ Taylor, NB (1961) พื้นฐานทางสรีรวิทยาของการปฏิบัติทางการแพทย์ (ฉบับที่ 541) บัลติมอร์: วิลเลียมส์และวิลกินส์
- De Caro, A. , Figarella, C. , Amic, J. , Michel, R. , & Guy, O. (1977). ไลเปสตับอ่อนของมนุษย์: ไกลโคโปรตีน Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - โครงสร้างโปรตีน, 490 (2), 411-419
- Frank, B. , & Gottlieb, K. (1999). อะไมเลสปกติไลเปสสูงขึ้น: ตับอ่อนอักเสบหรือไม่? วารสารทางเดินอาหารของอเมริกา, 94 (2), 463
- Hall, JE (2015). หนังสืออิเล็กทรอนิกส์สรีรวิทยาการแพทย์ Guyton and Hall วิทยาศาสตร์สุขภาพเอลส์เวียร์
- มาร์ซินเจ. (2017). Healthline สืบค้น 26 ธันวาคม 2019 จาก www.healthline.com/health/amylase-and-lipase-tests
- Ruch, TC, Patton, HD, & Howell, WH (1973) สรีรวิทยาและชีวฟิสิกส์. แซนเดอ
- Winkler, FK, d'Arcy, A. , & Hunziker, W. (1990). โครงสร้างของไลเปสตับอ่อนของมนุษย์ ธรรมชาติ, 343 (6260), 771.