CHYLOMICRONS: โครงสร้างการก่อตัวประเภทหน้าที่ - ชีววิทยา

chylomicrons,มักจะรู้จักกันเป็นพิเศษความหนาแน่นต่ำ lipoproteins, ไลโปโปรตีนอนุภาคที่มีขนาดเล็กที่เกี่ยวข้องกับทางเดินของการดูดซึมไขมันและวิตามินที่ละลายในไขมันในนมและยังจะประกอบด้วยไตรกลีเซอไรด์และคอเลสเตอรอล phospholipids

Chylomicrons ถือได้ว่าเป็นไลโปโปรตีนที่ประกอบด้วยโปรตีนชนิดหนึ่งคือ apolipoprotein B 48 ซึ่งกรดไขมันเอสเทอร์ไปยังโมเลกุลของกลีเซอรอล (ไตรอะซิลกลีเซอรอลหรือไตรกลีเซอไรด์) และไขมันอื่น ๆ หรือสารคล้ายไขมัน

การแสดงภาพกราฟิกของ chylomicron (ที่มา: OpenStax College ผ่าน Wikimedia Commons)

พวกมันมีความสำคัญมากเนื่องจากจำเป็นสำหรับการดูดซึมกรดไขมันที่จำเป็นเช่นโอเมก้า 6 และโอเมก้า 3 ซึ่งเนื่องจากร่างกายไม่ได้สังเคราะห์ขึ้นจึงต้องบริโภคในอาหาร

มีโรคบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับ chylomicrons โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการสะสมในร่างกายซึ่งเรียกว่า chylomicronemias ซึ่งมีลักษณะความบกพร่องทางพันธุกรรมในเอนไซม์ที่รับผิดชอบในการ "ย่อยอาหาร" ของไขมันที่ขนส่งในอนุภาคเหล่านี้

สำหรับปี 2008 การศึกษาความชุกพบว่า 1.79 จากทุกๆ 10,000 คนนั่นคือมากกว่า 0.02% เล็กน้อยได้รับผลกระทบจากความเข้มข้นของไตรกลีเซอไรด์ในเลือดสูง (hypertriglyceridemia) ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของ chylomicronemias ในมนุษย์ผู้ใหญ่

โครงสร้างและองค์ประกอบ

Chylomicrons เป็นอนุภาคไลโปโปรตีนขนาดเล็กที่ประกอบด้วยไลโปโปรตีนฟอสโฟลิปิดที่ก่อตัวเป็นโมโนชั้นในรูปแบบของ "เมมเบรน" ไขมันอื่น ๆ ในรูปของไตรอะซิลกลีเซอรอลอิ่มตัวและคอเลสเตอรอลซึ่งเชื่อมโยงกับไลโปโปรตีนอื่น ๆ บนพื้นผิวที่ทำหน้าที่ต่างๆ

ส่วนประกอบโปรตีนหลักของ chylomicrons คือโปรตีนในตระกูล Apolipoprotein B โดยเฉพาะ apolipoprotein B48 (apoB48)

ไขมันที่เกี่ยวข้องในรูปของไตรกลีเซอไรด์โดยทั่วไปประกอบด้วยกรดไขมันสายยาวซึ่งโดยทั่วไปแล้วพบในแหล่งอาหารที่มีไขมันส่วนใหญ่

แผนผังโครงสร้างของ Chylomicron (ที่มา: Posible2006 ผ่าน Wikimedia Commons)

เมื่อพูดถึงเปอร์เซ็นต์แล้วพบว่า chylomicrons ประกอบด้วยไตรกลีเซอไรด์เป็นหลัก แต่มีฟอสโฟลิปิดประมาณ 9% คอเลสเตอรอล 3% และ apoB48 1%

คอมเพล็กซ์ไลโปโปรตีนเหล่านี้มีขนาดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 0.08 ถึง 0.6 ไมครอนและโมเลกุลของโปรตีนจะถูกฉายเข้าไปในของเหลวในน้ำที่ล้อมรอบพวกมันจึงทำให้อนุภาคมีเสถียรภาพและป้องกันการเกาะติดกับผนังของท่อน้ำเหลืองที่พวกมันไหลเวียนในตอนแรก .

การอบรม

เพื่อให้เข้าใจถึงการก่อตัวหรือการสร้างทางชีวภาพของ chylomicrons จำเป็นต้องเข้าใจบริบทที่กระบวนการนี้เกิดขึ้นซึ่งอยู่ระหว่างการดูดซึมกรดไขมันในลำไส้

ในระหว่างการบริโภคไขมันเมื่อเอนไซม์ในกระเพาะอาหาร "ย่อย" อาหารที่เรากินเข้าไป enterocytes (เซลล์ของลำไส้) จะได้รับโมเลกุลหลายประเภทและในหมู่พวกมันเป็นอนุภาคขนาดเล็กของกรดไขมันที่เป็นอิมัลชัน

กรดไขมันเหล่านี้เมื่อถึงไซโตซอลจะถูก "แยกออก" โดยโปรตีนที่จับกับกรดไขมันต่างชนิดกัน (FABPs) ซึ่งจะป้องกันผลกระทบที่เป็นพิษของกรดไขมันอิสระที่มีต่อความสมบูรณ์ของเซลล์

กรดไขมันที่ถูกผูกไว้จะถูกลำเลียงตามปกติและ "ส่ง" ไปยังเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมซึ่งจะถูกเอสเทอร์ไปยังโมเลกุลของกลีเซอรอลเพื่อสร้างไตรอะซิลกลีเซอรอลซึ่งต่อมาจะรวมอยู่ในไคโลมิกตรอน

การกำเนิดทางชีวภาพของไคโลมิกรอนก่อนหรือ "หลัก" chylomicrons

ในระหว่างการสร้าง chylomicrons ส่วนแรกที่เกิดขึ้นคือ pre-chylomicron หรือ primordial chylomicron ซึ่งประกอบด้วยฟอสโฟลิปิดคอเลสเตอรอลไตรกลีเซอไรด์จำนวนเล็กน้อยและไลโปโปรตีนชนิดพิเศษที่เรียกว่า apolipoprotein B48 (apoB48)

ไลโปโปรตีนนี้เป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์โปรตีนจากการถอดความและการแปลยีน APOB ซึ่งมีหน้าที่ในการผลิต apolipoproteins apo B100 และ apo B48 ซึ่งทำหน้าที่ในการขนส่งผ้าก๊อซในกระแสเลือด

ApoB48 ถูกแปลเป็นตัวแปลที่อยู่ในเยื่อหุ้มร่างเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมและเมื่อกระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์ chylomicron ดั้งเดิมจะถูกแยกออกจากเมมเบรนเรติคูลัม และครั้งหนึ่งในลูเมนจะหลอมรวมกับอนุภาคที่มีโปรตีนไม่ดีและอุดมไปด้วยไขมันซึ่งประกอบด้วยไตรกลีเซอไรด์และคอเลสเตอรอลเป็นหลัก แต่ไม่ใช่ apoB48

Pre-chylomicron release

Pre-chylomicrons ที่เกิดขึ้นตามที่อธิบายไว้ข้างต้นจะถูกลำเลียงจาก endoplasmic reticulum lumen ไปยังทางเดินหลั่งของ Golgi complex ผ่านลำดับเหตุการณ์ที่ซับซ้อนซึ่งน่าจะเกี่ยวข้องกับตัวรับและถุงเฉพาะที่เรียกว่า pre-chylomicron transport vesicles .

ถุงดังกล่าวหลอมรวมกับเมมเบรนหน้า cis ของ Golgi complex ซึ่งพวกมันถูกขนส่งเนื่องจากมีลิแกนด์อยู่บนพื้นผิวซึ่งรับรู้โดยโปรตีนตัวรับบนเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์

การแปลงพรีไคโลมิครอนเป็นไคโลไมครอน

เมื่อพวกเขาไปถึงลูเมนของ Golgi complex จะเกิดเหตุการณ์สองเหตุการณ์ที่เปลี่ยน pre-chylomicron ให้เป็น chylomicron:

- การเชื่อมโยง apolipoprotein AI (apo AI) กับ pre-chylomicron ที่เข้าสู่ Golgi

- การเปลี่ยนแปลงรูปแบบไกลโคซิเลชันของ apoB48 ซึ่งแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของแมนโนสที่ตกค้างสำหรับน้ำตาลอื่น ๆ

chylomicrons "เต็ม" หรือ "โตเต็มวัย" จะถูกปล่อยออกมาทางเยื่อหุ้มฐานของเอนเทอโรไซต์ (ตรงข้ามกับเมมเบรนปลายยอดซึ่งเป็นส่วนที่หันเข้าหาช่องว่างของลำไส้) โดยการหลอมรวมของถุงลำเลียงของมันกับเมมเบรนนี้

เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น chylomicrons จะถูกปล่อยเข้าไปใน lamina propria โดยกระบวนการที่เรียกว่า "reverse exocytosis" และจากนั้นสารเหล่านี้จะถูกหลั่งออกมาในกระแสน้ำเหลืองของ Villi ในลำไส้ซึ่งมีหน้าที่ในการขนส่งไปยังเลือด

ชะตากรรมของ chylomicrons

เมื่ออยู่ในกระแสเลือดไตรกลีเซอไรด์ที่มีอยู่ใน chylomicrons จะถูกย่อยสลายโดยเอนไซม์ที่เรียกว่าไลโปโปรตีนไลเปสซึ่งจะปล่อยทั้งกรดไขมันและโมเลกุลของกลีเซอรอลเพื่อรีไซเคิลภายในเซลล์

คอเลสเตอรอลซึ่งไม่ถูกย่อยสลายเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่า chylomicron "เศษที่เหลือ" หรือ chylomicrons "ทุติยภูมิ" ซึ่งถูกลำเลียงไปยังตับเพื่อแปรรูป

คุณสมบัติ

ร่างกายมนุษย์เช่นเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างที่ซับซ้อนของ chylomicrons ในการขนส่งไขมันและไขมันที่ต้องดูดซึมเมื่อกินร่วมกับอาหารอื่น ๆ

หน้าที่หลักของ chylomicrons คือการ "ละลาย" หรือ "ไม่ละลาย" ไขมันผ่านการเชื่อมโยงกับโปรตีนบางชนิดเพื่อควบคุมการทำงานร่วมกันของโมเลกุลที่ไม่ชอบน้ำสูงเหล่านี้กับสภาพแวดล้อมภายในเซลล์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นน้ำ

การศึกษาเมื่อไม่นานมานี้ชี้ให้เห็นว่าการก่อตัวของ chylomicrons ระหว่างระบบเมมเบรนของ endoplasmic reticulum และ Golgi complex ช่วยส่งเสริมการดูดซึม lipopolysaccharides ร่วมกัน (ไขมันที่เกี่ยวข้องกับส่วนคาร์โบไฮเดรต) และการขนส่งไปยังน้ำเหลืองและเนื้อเยื่อเลือด .

โรคที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของพวกเขา

มีความผิดปกติทางพันธุกรรมที่หายากที่เกิดจากการบริโภคไขมันมากเกินไป (ไขมันในเลือดสูง) ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการขาดโปรตีนไลโปโปรตีนไลเปสซึ่งมีหน้าที่ในการย่อยสลายหรือไฮโดรไลซิสของไตรกลีเซอไรด์ที่ขนส่งโดย chylomicrons

ข้อบกพร่องในเอนไซม์นี้จะถูกแปลเป็นชุดของสภาวะที่เรียกว่า“ hyperquilomicronemia” ซึ่งเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของ chylomicrons ที่มากเกินไปในซีรัมในเลือดซึ่งเกิดจากการกำจัดที่ล่าช้า

การรักษา

วิธีที่แนะนำมากที่สุดในการหลีกเลี่ยงหรือกลับสภาพของไตรกลีเซอไรด์ที่มีความเข้มข้นสูงคือการเปลี่ยนพฤติกรรมการรับประทานอาหารตามปกตินั่นคือการลดปริมาณไขมันและเพิ่มการออกกำลังกาย

การออกกำลังกายสามารถช่วยลดระดับไขมันที่สะสมในร่างกายและลดระดับไตรกลีเซอไรด์ทั้งหมดได้

อย่างไรก็ตามอุตสาหกรรมยาได้ออกแบบยาที่ได้รับการรับรองเพื่อลดปริมาณไตรกลีเซอไรด์ในเลือด แต่แพทย์ที่รักษาต้องตัดข้อห้ามที่เกี่ยวข้องกับผู้ป่วยแต่ละรายและประวัติทางการแพทย์ของพวกเขา

ค่าปกติ

ความเข้มข้นของ chylomicrons ในพลาสมาในเลือดมีความเกี่ยวข้องจากมุมมองทางคลินิกเพื่อทำความเข้าใจและ "ป้องกัน" โรคอ้วนในมนุษย์เช่นเดียวกับการระบุว่ามีหรือไม่มีพยาธิสภาพเช่น chylomicronemias

ค่า "ปกติ" ของ chylomicrons เกี่ยวข้องโดยตรงกับความเข้มข้นของไตรกลีเซอไรด์ในซีรัมซึ่งควรเก็บไว้ที่น้อยกว่า 500 มก. / ดล. โดยมี 150 มก. / เดซิลิตรหรือน้อยกว่าซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในการหลีกเลี่ยงพยาธิสภาพ

ผู้ป่วยอยู่ในสภาพพยาธิสภาพของ chylomicronemia เมื่อระดับไตรกลีเซอไรด์สูงกว่า 1,000 mg / dL

การสังเกตที่ตรงที่สุดที่สามารถทำได้เพื่อตรวจสอบว่าผู้ป่วยต้องทนทุกข์ทรมานจากพยาธิวิทยาบางประเภทที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญของไขมันหรือไม่และเกี่ยวข้องกับ chylomicrons และไตรกลีเซอไรด์คือหลักฐานของพลาสมาในเลือดที่ขุ่นและมีสีเหลือง ที่เรียกว่า "lipidemic plasma"

ในบรรดาสาเหตุหลักของไตรกลีเซอไรด์ที่มีความเข้มข้นสูงสามารถพบได้จากสาเหตุที่กล่าวมาข้างต้นซึ่งสัมพันธ์กับไลโปโปรตีนไลเปสหรือการเพิ่มขึ้นของการผลิตไตรกลีเซอไรด์

อย่างไรก็ตามมีสาเหตุรองบางประการที่อาจนำไปสู่ภาวะ chylomicronemia ได้แก่ ภาวะพร่องไทรอยด์การบริโภคแอลกอฮอล์มากเกินไปไขมันในเลือดต่ำการติดเชื้อไวรัสเอชไอวีโรคไตโรค Cushing's myelomas ยา ฯลฯ

อ้างอิง

ฟ็อกซ์ SI (2549). สรีรวิทยาของมนุษย์ (ฉบับที่ 9) นิวยอร์กสหรัฐอเมริกา: McGraw-Hill Press
ข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ คำแนะนำของคุณเพื่อทำความเข้าใจเงื่อนไขทางพันธุกรรม (2019) สืบค้นจาก www.ghr.nlm.nih.gov
Ghoshal, S. , Witta, J. , Zhong, J. , Villiers, W. De, & Eckhardt, E. (2009). Chylomicrons ส่งเสริมการดูดซึม lipopolysaccharides ในลำไส้ วารสารวิจัยไขมัน, 50, 90–97
Grundy, SM, & Mok, HYI (1976). Chylomicron Clearance in Normal and Hyperlipidemic Man. Metabolism, 25 (11), 1225–1239.
Guyton, A. , & Hall, J. (2006). ตำราสรีรวิทยาการแพทย์ (ฉบับที่ 11) Elsevier Inc.
Mansbach, CM, & Siddiqi, SA (2010). การกำเนิดทางชีวภาพของ Chylomicrons Annu รายได้ Physiol , 72, 315–333
Wood, P. , Imaichi, K. , Knowles, J. , & Michaels, G. (1963). องค์ประกอบของไขมันของไคโลไมครอนในพลาสมาของมนุษย์, 1963 (เมษายน), 225–231
Zilversmit, DB (1965) องค์ประกอบและโครงสร้างของ Lymph Chylomicrons ในสุนัขหนูและผู้ชาย Journal of Clinical Investigation, 44 (10), 1610–1622

CHYLOMICRONS: โครงสร้างการก่อตัวประเภทหน้าที่ - ชีววิทยา - 2026