(图片来源:2014 Encyclopædia Britannica, Inc.)
脂肪酸: 构成脂肪,磷脂及糖脂的基本物质,多数脂肪酸在人体内均能合成,在必要时脂肪酸可以通过 β-氧化途径产生能量;
甘油脂质,如三酰甘油 TG,是体内能量的储存形式,可以分解为甘油和脂肪酸; 甘油磷脂、鞘脂、糖脂是细胞膜的组成部分,参与细胞膜的构成和信号传导等; 甾醇脂质,如胆固醇是许多生物分子的前体,包括激素 (如雌激素和睾酮)、胆汁酸和维生素 D 等[2]; 孕烯醇酮脂和其磷酸化衍生物在细胞膜间寡糖的转运过程中具有重要作用; 多聚乙烯和其衍生物是许多抗细菌、真菌,以及抗癌药物的重要组成成分,如 Aflatoxin B1。
图 3. 衰老细胞中脂质代谢过程的改变[3]。
衰老细胞中的脂质摄取和转运:
细胞膜上 CD36、LDLR 和 CAV-1 的增加促进了 FAs (Fatty acids, 脂肪酸) 和胆固醇的摄取。
PLA2 (磷脂酶 A2) 的激活将 PUFA (polyunsaturated fatty acid,多不饱和脂肪酸) 从质膜中释放出来。
ABCA1 (三磷酸腺苷结合盒转运体 A1) 在溶酶体中的高表达导致溶酶体胆固醇的积累。
衰老细胞中的脂质合成:
转录调节因子 (SREBP) 和关键限速酶 (脂肪酸合酶 FASN、乙酰辅酶 A 羧化酶 ACC 和 3-羟基-3-甲基戊二酸还原酶 HMGCR) 促进衰老的发生和发展。
衰老细胞中的脂质氧化:
FAs β-氧化和 LPO (lipid peroxidation, 脂质过氧化) 增强,与 ROS 积累有关。
PUFA 作为氧化皮素合成的底物,如 ALOX5 (花生四烯酸 5-脂氧合酶) 和 COX2 (环氧合酶-2),导致氧化皮素 SASP 的释放。
衰老细胞中的脂质储存:
FAs 在 LD (Lipid droplet, 脂滴) 中以 TAG (甘油三酯) 的形式积累,以抵抗各种应激[3]。
此外,脂质代谢的改变或脂质的刺激可促进相关疾病的发生。
当然,除了众多的机制探索,脂质在药物运输的实践中也发挥了重要的作用。
通常运输 mRNA 的脂质纳米颗粒由四种成分组成: 阳离子脂质 (Cationic lipids)、辅助脂质 (Helper lipids)、胆固醇 (Cholesterol)和聚乙二醇化脂质 (Pegylated lipids, PEG-lipids)[5]。脂质纳米粒子将 mRNA 封装在其核心中,进而发挥作用。
事实上,目前脂质体已经被成功应用于运输 siRNA 药物和 mRNA 小分子,如新冠疫苗 mRNA-1273 和 BNT162b2。
本期为大家介绍了脂质~脂质不仅可作为细胞的结构成分以及参与到机体的信号传输中,其代谢也与机体疾病的发生发展有着密切的关系,或许可以给治疗某些疾病带来新的靶点和方法。并且脂质用于药物运输的发展十分迅速,为药物更好更快的发挥作用提供了有力的辅助。
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