脂类化合物具有广泛的生物学功能。它们是细胞的重要组成部分,是生物体内储存能量的物质,还能参与细胞的物质运输、能量代谢、信息传递等各种活动。
随着脂质组学分析技术的发展和脂质代谢研究的深入,人们越来越认识到许多生理性疾病与脂质代谢异常密切相关。脂质在疾病的产生、发展和治疗中起着重要作用。利用脂质组学在全身性水平研究脂质代谢网络变化与疾病状态的关系,寻找潜在的生物标志物,评价新药疗效已成为新的发展方向。
1.参与细胞组成
脂类化合物可以作为细胞成分,其中最重要的是作为细胞膜的结构成分。由甘油磷脂组成的磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架。甘油磷脂分子是两亲性的,即一端疏水(脂酰链尾),另一端亲水(极性头)。此外,鞘脂也是细胞膜的重要结构成分。
在皮肤角质层中,神经酰胺、胆固醇和脂肪酸是主要成分,其中神经酰胺含量最高,可超过50%。这些脂质化合物以一定比例共同形成了皮肤和外界之间的屏障。
2.参与储能
能量储存是甘油三酯的主要功能。特别是甘油三酯,它是人体在脂肪细胞中储存能量的化合物的主要形式。当机体需要能量供应时,甘油三酯可在酶的催化下形成甘油和脂肪酸,甘油和脂肪酸进一步被氧化,释放出能量满足机体的需要。
3.参与细胞生命活动的
脂类化合物与多种细胞生命活动密切相关。鞘脂类化合物可作为细胞因子,在炎症反应中发挥重要作用。许多脂类化合物或其代谢产物可作为第二信使调节细胞功能,影响细胞生长和凋亡。一些脂类化合物可以在人体与外界环境之间形成屏障,具有锁水、保湿、保护等功能。其他脂类化合物与糖或蛋白质结合形成糖脂或脂蛋白,具有独特的生物学功能。
脂质代谢异常与多种疾病密切相关。
中枢神经系统相关疾病
脂质代谢异常是引起中枢神经系统损伤的重要因素。多种中枢神经系统相关疾病与脂代谢紊乱密切相关,如脑缺血、血管性痴呆(VD)、阿尔茨海默病等。冲向我et al。发现短暂性前脑缺血大鼠海马区神经酰基胆碱(SM)水平下降,神经酰胺水平升高。在人类阿尔茨海默病和脑缺血患者中,脂肪酸,特别是多不饱和脂肪酸(PUFA)与疾病状态密切相关。
心血管疾病
高密度脂蛋白(HDL)去除胆固醇,而低密度脂蛋白(LDL)倾向于在动脉壁上积聚胆固醇。这两种化合物的水平与动脉粥样硬化密切相关。鞘脂可能参与调节LDL与动脉平滑肌细胞之间的相互作用,因此可能通过调节鞘脂合酶来帮助治疗动脉粥样硬化和心肌病等心血管疾病。
肥胖、糖尿病、肿瘤等疾病也与脂质代谢异常密切相关。
图1脂滴在癌症标志中的作用(Cruzet al。, 2020)。
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参考: