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脂类组学

脂类在细胞中的功能包括但不限于维持电化学梯度、亚细胞区室化、第一和第二信使细胞信号传导、能量储存、蛋白质运输和膜锚定。当考虑或观察脂类异常时，脂类的生理重要性就显而易见，例如动脉粥样硬化、糖尿病、肥胖症和阿尔茨海默病。脂类组学“是对所有脂类、与之相互作用的分子以及它们在细胞中的功能进行的系统研究”。随着软电离质谱技术的进步，以及现代分离技术的结合，各种脂类物种的检测效率得到了提高。脂类谱被描述为从粗脂类提取物中获得的脂类成分和丰度的质谱，并且可以随着时间的推移以及在响应特定刺激时进行监测。脂类组学与基因组学、蛋白质组学和代谢组学相结合，有望使研究人员能够更好地理解生物系统中脂类功能。此外，研究人员期望由于脂类组学进展，能够更好地理解脂类相关疾病机制、生物标志物筛选以及监测药物治疗。

系统生物学对疾病治疗和预防的未来产生了巨大影响。人们对脂类对系统生物学的影响越来越感兴趣，这在很大程度上归功于质谱技术的进步，该技术能够从最少的样品制备中获得详细的脂类谱。脂类组学分析的参与组织之一，脂类代谢物和途径策略，是一个联盟，致力于确定小鼠巨噬细胞的完整脂类组及其对各种刺激（包括氧化脂类和脂多糖）的反应。随着人们对脂类在病理状态中的作用以及干扰这些作用的影响的理解不断深入，预计治疗方法将随着脂类组学的进步而发展。将脂类组学数据与遗传学、蛋白质组学和代谢组学数据整合是一项艰巨的任务，但预计将产生新的建模范式。

参考文献

http://www.jlr.org/cgi/content/full/47/10/2101

对不同膳食脂肪摄入到脂肪组织库中的研究表明，这种摄入对身体脂肪分布的影响。为了比较膳食脂肪含量对内脏、上半身和下半身皮下脂肪库中脂肪摄入的影响，采用了膳食脂肪示踪剂/脂肪组织活检方法。在绝经前妇女受试者中监测脂肪含量。此外，来自正常脂肪餐和高脂肪餐的脂肪酸摄入使用 [3H]三油精进行示踪。

实验结果表明，三种监测库中膳食脂肪摄入的比例在膳食之间没有差异。内脏脂肪积累约占膳食脂肪处置的 5%，与内脏脂肪量无关。食用正常脂肪餐的受试者，其股骨脂肪中膳食脂肪酸摄入量随着腿部脂肪量的增加而增加。这种增加被识别为摄入效率的提高。然而，在正常脂肪餐对网膜脂肪的影响和高脂肪餐对所有监测脂肪库的影响中，观察到了相反的模式。在 24 小时后，两种类型的膳食中约有 40% 的膳食脂肪被氧化。

研究人员得出结论，女性大腿脂肪组织的增加与在特定能量平衡条件下膳食脂肪储存效率的提高直接相关。然而，在内脏脂肪中观察到了相反的趋势。这些推论表明，可能存在不同的机制来调节不同脂肪库中的脂肪酸摄取。因此，这些不同的机制也可能影响身体脂肪的分布。

参考文献

http://diabetes.diabetesjournals.org/cgi/content/full/56/10/2589

脂类在能量储存中的作用

脂类是小的水不溶性生物分子，通常含有脂肪酸、甾醇或异戊二烯化合物。脂类的种类很多，每种脂类都参与独特的代谢过程。脂类通过脂肪酸用作能量储存。脂肪酸由连接到长链烃上的羧酸组成。这些是碳，其数量可以从 4 个碳到 36 个碳不等。脂肪酸可以根据烃骨架上连接的双键数量来饱和、单不饱和或多不饱和。例如，存在于月桂树中的饱和月桂酸（正十二碳酸）具有 12 个碳骨架 (CH3(CH2)10COOH)，其烃链上的碳与双键的比例为 12:0。

不饱和脂肪酸，如棕榈油酸 (顺-9-十六碳烯酸) 和油酸 (顺-9-十八碳烯酸) 在其烃骨架的第 8 个碳和第 9 个碳之间具有单键。多不饱和脂肪酸，如花生四烯酸 (顺-，顺-，顺-，顺-5,6,11,14-二十碳四烯酸) 在其烃骨架上含有 4 个双键。

最常见的用于能量储存的脂肪酸类型是中性脂肪。中性脂肪是最简单的脂类类型，由三个烃与甘油的酯键形成，也称为甘油三酯。这些脂肪构成了黄油和橄榄油等常见食物。

这些中性脂肪是有效的能量储存来源，因为它们是完全还原的，可以无水储存。当它们被完全还原时，这些脂肪酸充满了电子，这些电子参与一个称为β-氧化的过程，产生乙酰辅酶 A，然后可以整合到糖酵解和柠檬酸循环中，以从 ATP 中形成能量。

图 2： β-氧化与其他途径的整合[[1]]

同行评审文章

激素敏感脂肪酶和脂蛋白脂肪酶在人体脂肪组织中的协调调节：对脂肪储存和脂肪动员控制的意义。[[2]]

本文的主要目的是什么？本文暗示了两种不同脂肪酶的调节对于形成脂肪酸的重要性。

术语

白色脂肪细胞（白色脂肪细胞） - 也称为单室细胞，包含一个大的脂滴，周围环绕着一圈细胞质。这些脂肪以半液态形式储存，主要由甘油三酯和胆固醇酯组成。

功能：分泌抵抗素、脂联素和瘦素。

内皮 - 一层扁平细胞，衬在身体的封闭内部空间，例如血管和淋巴管（传导淋巴，一种乳白色液体）以及心脏的内壁。

脂肪生成 - 将葡萄糖转化为脂肪酸的过程，这些脂肪酸随后被酯化成甘油，形成包装在 VLDL 中并从肝脏分泌的甘油三酯。

脂蛋白 - 任何含有脂类（脂肪）和蛋白质的物质。血液血浆中的脂蛋白已被深入研究，因为它们是胆固醇运输的模式。（在线大英百科全书）

非酯化脂肪酸 (NEFA) - 血浆脂肪酸中不以甘油酯形式存在的比例。换句话说，它是漂浮在血液中的游离脂肪酸。

本文与我们在代谢中到目前为止学到的内容有什么关系？在我们研究脂肪酸作为能量储存来源的代谢过程中，酶的调节和控制对于能量产生和能量储存至关重要。本文研究了脂蛋白脂肪酶 (LPL) 和激素敏感脂肪酶 (HSL) 在白色脂肪细胞中脂肪沉积和甘油三酯动员方面的调节。对 LPL 的控制允许激活和失活脂肪在脂肪组织中的储存和释放。同样，对 HSL 的控制允许脂肪酸动员到其他途径进行合成。从我们对脂肪能量储存的了解来看，脂肪酸必须首先在细胞质中被激活，然后通过肉碱穿梭进入线粒体。在线粒体中，脂肪酸的 β-氧化发生，产生用于 ATP 合成的乙酰辅酶 A。胰岛素也作为一种调节激素在本文中被提及。胰岛素抑制线粒体中的 β-氧化，但允许脂肪酸合成过程发生。当身体需要能量或缺乏葡萄糖时，身体会诱导胰高血糖素激素，通过糖异生来允许糖的合成。胰高血糖素的激活允许脂肪酸被激活，然后可以进入线粒体以合成乙酰辅酶 A。因此，乙酰辅酶 A 参与 ATP 的合成和储存。

线粒体β-氧化抑制作为肝毒性的机制 [[3]]

本文的目的是什么？ 信息整合：β-氧化在避免生物功能障碍中的重要性。

术语

肝毒性 - 由体内产生的化学物质对肝脏的损害。

肝细胞 - 这些细胞主要存在于肝脏和线粒体中。这些细胞参与蛋白质合成、蛋白质储存和碳水化合物的转化、胆固醇的合成、胆汁盐和磷脂，以及外源性和内源性物质的解毒、修饰和排泄。

脂肪变性 - 描述细胞内脂质异常潴留的过程。它反映了甘油三酯脂肪正常合成和分解过程的受损。

转运 - 细胞将蛋白质移动到细胞其他部位的过程。

酮生成 - 脂肪酸分解形成酮体的过程。

本文与我们迄今为止在代谢中所学到的内容有何关系？ 本文讨论了如果脂肪酸β-氧化受到抑制，可能会发生的严重内部生物损伤。正如笔记中提到的，β-氧化对人体至关重要，因为脂肪酸的ATP代谢产生了体内大部分ATP。在体内，甘油三酯通过线粒体中的β-氧化分解，产生乙酰辅酶A，乙酰辅酶A可以进入柠檬酸循环产生能量。乙酰辅酶A是体内重要的分子，不仅可以产生ATP，还可以参与其他过程，例如合成酮体供心脏使用。β-氧化抑制可能是由遗传性前体或药物引起的。地乙基氨基乙氧基己烯雌酚、培哚普利马来酸酯和胺碘酮是常见的会延缓体内β-氧化的有害药物。这些药物常用于冠心病治疗。β-氧化抑制会导致一些问题，例如微泡性脂肪变性、线粒体细胞病变以及各种先天性错误。胰腺综合征也会随着这种抑制而发生。

中链脂肪酸代谢和能量消耗：肥胖治疗的意义 [[4]]

本文的目的是什么？ 比较和对比中链脂肪酸和长链脂肪酸代谢的能量储存和能量消耗。

术语

长链脂肪酸 - 含有14个或更多个碳原子的脂肪酸。

中链脂肪酸 - 含有8-10个碳原子的脂肪酸。

乳糜微粒 - 在小肠中形成的大型脂蛋白颗粒。乳糜微粒通过血液将脂肪酸运输到线粒体。

产热 - 生物体产生热量的过程。

ω-氧化 - 与β-氧化类似的过程，但氧化涉及脂肪酸羧基的ω碳原子（维基百科）。

过氧化物酶体氧化 - 将过氧化氢转化为氧气和水的过程，在过氧化氢分解成高反应性的羟基自由基之前。

本文与我们迄今为止在代谢中所学到的内容有何关系？ 在本文中，长度为8-10个碳的中链脂肪酸会增加脂肪酶的活性，因此它们比长链脂肪酸更快地被吸收进入肠道。研究表明，中链脂肪酸不需要脂蛋白进行运输，而是可以通过门脉循环直接运输到线粒体进行β-氧化。在本文中，其他氧化过程（例如ω-氧化和过氧化物酶体氧化）发生在肝脏中。如前所述，长链脂肪酸需要通过血液运输到其他器官。长链脂肪酸通常需要肉碱穿梭才能将脂肪酸转运到线粒体进行β-氧化。中链脂肪酸不需要穿梭。中链脂肪酸代谢的能量摄入和储存比长链脂肪酸更有效。与长链脂肪酸相比，能量摄入量大约高出13%（Papamandjaris, Macdougall, Jones, p. 1209）。我们看到，中链脂肪酸代谢效率更高，能量的摄入和储存量大于长链脂肪酸。这

网络资源

网页标题： 脂肪酸氧化

URL： http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/thcme/fatty-acid-oxidation.html

本网站的目的是什么？ 将脂质代谢衍生物整合到其他途径，以进行能量合成和能量储存。

术语

脂蛋白脂肪酶 - LPL使用脂蛋白脂肪酶水解脂质。

激素敏感脂肪酶 - 它的功能是水解脂滴中的甘油三酯，释放脂肪酸和甘油。（维基百科）。

cAMP - 用作信号转导的第二信使。

β-肾上腺素受体 - 任何一种细胞膜受体，可以与肾上腺素和相关物质结合，激活或阻断含有这种受体的细胞的作用。这些细胞启动生理反应，例如增加心脏的收缩速率和力量，以及放松支气管和血管平滑肌（免费词典）。

G蛋白 - 充当“分子开关”，在非活性鸟嘌呤二磷酸 (GDP) 和活性鸟嘌呤三磷酸 (GTP) 结合状态之间交替，最终继续调节下游细胞过程（维基百科）。

本网站与我们已在代谢中所学到的内容有何关系？ 这是一个关于脂肪酸代谢的所有途径的良好网站。这些包括β-氧化、途径的调节、酮生成以及脂肪酸的临床意义。我们已经讨论了所有这些过程，而本网站着重于每个过程的细节。本网站显示的另一个途径是激素敏感脂肪酶诱导的脂肪细胞中脂肪的动员。这条途径显示了脂肪细胞如何转化为甘油。

网站标题： WKU 生物 113 - 脂质

URL： http://bioweb.wku.edu/courses/BIOL115/Wyatt/Biochem/Lipid/lipid1.htm

术语

饱和脂肪酸 - 碳链没有双键特征的脂肪酸。

不饱和脂肪酸（单不饱和和多不饱和） - 碳链上至少含有一个双键（单不饱和）或多个双键（多不饱和）的脂肪酸。

亲水性 - 脂肪酸的极性部分。这通常是脂肪酸的羧基部分。

疏水性 - 脂肪酸的非极性部分。这通常是脂肪酸的碳链部分。

甘油三酯 - 与三个脂肪酸连接的具有甘油主链的脂肪酸。这通常被称为“中性脂肪”，甘油三酯储存能量。

本网站与我们已在代谢中所学到的内容有何关系？ 本网站提供了有关参与能量产生和储存的中性脂肪的良好信息。在代谢中，我们了解到脂肪酸是良好的能量来源，因为它被完全还原并且可以无水储存。本网站显示了饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之间的差异，以及使甘油三酯成为能量储存分子的原因。

网页标题： 储存脂肪（甘油三酯）的动员和细胞摄取 - 带有动画 - PharmaXChange.info

URL： http://pharmaxchange.info/press/2013/10/mobilization-and-cellular-uptake-of-stored-fats-triacylglycerols-with-animation/

本网站的目的是什么？ 包含有关脂肪和脂肪酸的动员和细胞摄取的重要信息。