脂肪的合成代谢与分解代谢

脂肪（主要是甘油三酯）的代谢是一个复杂而精密的系统，涉及能量存储、运输和利用。

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一、 脂肪的合成代谢：从肠道到细胞

当脂肪在小肠被吸收并重新合成甘油三酯（TAG）后，它并不直接进入血液，而是开启了一段“隐秘”的旅程。

1. 运输路径：乳糜微粒 (CM) 的旅程

• 路线： 小肠细胞（合成CM）→ 肠绒毛中央乳糜管 → 淋巴系统 → 胸导管 → 左锁骨下静脉 → 血液。
• 为什么走淋巴？ CM体积巨大（包含大量甘油三酯、胆固醇和Apo B-48），无法穿过微血管孔隙，但能进入淋巴毛细血管。

2. 细胞如何“拿到”脂肪：LPL 酶的作用

CM进入血液后，并不能直接钻进细胞。它需要一把“钥匙”来释放内部的油脂。

• LPL（脂蛋白脂酶）： 存在于毛血管内皮细胞表面。
• 激活机制： CM和VLDL（极低密度脂蛋白）表面有一种蛋白质叫 Apo C-II，它是LPL的必需激活剂。当CM经过带有LPL的组织时，Apo C-II 激活 LPL，LPL将CM里的甘油三酯水解为游离脂肪酸 (FFA) 和 甘油。
• 接收： 脂肪酸随后通过扩散或转运体进入附近的组织（肌肉或脂肪细胞）。

3. 不同部位 LPL 的活性差异（竞争效应）

身体通过调节不同组织LPL的活性，来决定脂肪流向哪里：

• 心脏和肌肉 LPL： 亲和力（Km值）极高。即便血液中CM/VLDL浓度很低，肌肉也能抢到脂肪来供能。在饥饿、运动时，肌肉LPL活性升高。
• 脂肪组织 LPL： 亲和力较低。只有在餐后，血糖和胰岛素升高时，脂肪组织的LPL活性才被显著激发。
• 调节机制：
  • 胰岛素： 显著上调脂肪组织的LPL活性（促进储存），但下调或不影响肌肉LPL。
  • 运动/寒冷： 提高骨骼肌和棕色脂肪的LPL活性。
• 腹部脂肪的特殊性： 研究表明，腹部脂肪组织的LPL对胰岛素 + 皮质醇的反应性更强，这可能解释了为什么腹部肥胖更容易发生（胰岛素抵抗型向心肥胖和压力型向心肥胖）。能抑制腹部脂肪LPL活性的激素有雌激素和睾酮。¹²³

4. 合成代谢的两条主要通路

• 外源性通路（Exogenous Pathway）： 处理膳食脂肪。利用CM将脂肪从肠道运往全身，剩余的“CM残粒”被肝脏回收。
• 内源性通路（Endogenous Pathway）：
  • 背景： 当摄入糖分过多或能量过剩时，肝脏会将多余的乙酰CoA转化为脂肪酸。
  • 运输： 肝脏将这些脂肪与载脂蛋白 Apo B-100 包装成 VLDL 释放入血，路径与CM类似，最终多余的能量储存在脂肪细胞中。

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二、 中短链脂肪酸（MCT/SCFA）的特殊性

并非所有脂肪都走淋巴。

1. 短链（SCFA，C<6）： 主要由肠道菌群发酵纤维产生，直接入血提供能量。
2. 中链（MCFA，C6-C12）： 如椰子油。
   • 特性： 水溶性较好，不需要包装成乳糜微粒（CM），也不需要LPL。
   • 路径： 通过门静脉直接进入肝脏。
   • 代谢极其迅速： 在肝脏中直接进行β-氧化产生能量（或酮体），不容易堆积成组织脂肪。因此常用于生酮饮食或运动员快速补能。

虽然中短链脂肪酸代谢不会走乳糜微粒路径，但大量摄入下，肝脏合成的脂肪酸仍可能通过内源性通路形成VLDL，导致脂肪积累。

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三、 肝脏的任务：脂肪的“中央调度站”

肝脏不存储脂肪（正常情况下），它负责制造与分发。

1. VLDL（极低密度脂蛋白）的制造（发货）

• 原料： 内源性甘油三酯、胆固醇、磷脂、Apo B-100。
• 功能： 将肝脏合成的脂肪运出去。如果没有足够的磷脂或载脂蛋白（如缺乏蛋白质），脂肪就运不出去，形成脂肪肝。
• LDL（低密度脂蛋白）的来源： VLDL在血液中经过LPL作用后，逐渐失去甘油三酯，变成IDL，最终转化为LDL（低密度脂蛋白），负责将胆固醇运送到外周组织。

2. HDL（高密度脂蛋白）的制造（扫大街）

• 原料： 肝脏和肠道合成新生HDL，主要含 Apo A-I。
• 功能： 胆固醇逆转运。它像扫街车一样，把外周组织多余的胆固醇收集起来，送回肝脏处理。
• 重要性： 高水平的HDL与心血管健康相关，因为它有助于清除动脉壁的胆固醇沉积。适量运动和单不饱和脂肪酸摄入有助于提高HDL水平。

3. 脂肪肝是怎么回事？

脂肪肝的本质是“进出失衡”：

1. 进多： 吃太多糖（果糖尤甚），导致肝脏大量合成脂肪（DNL）。
2. 出少：
   • 载脂蛋白（Apo B-100）合成不足（营养不良或酒精损伤）。
   • 氧化功能受损（线粒体功能障碍）。
   • 胆碱缺乏（影响VLDL的组装和分泌）。
3. 结果： 甘油三酯被迫堆积在肝细胞内，引发炎症和纤维化。

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四、 脂肪的分解代谢：能量释放

当身体需要能量（饥饿、运动、应激）时：

1. 动员： 脂肪细胞里的 HSL（激素敏感性脂肪酶） 是关键开关。肾上腺素/胰高血糖素激活它，将TAG水解为游离脂肪酸。
2. 运输： 脂肪酸绑定在白蛋白上，运送到肌肉、心脏等。
3. 进入线粒体： 需要肉碱（Carnitine）作为“搬运工”穿过线粒体膜。
4. β-氧化： 脂肪酸在线粒体内剪开，产生大量的乙酰CoA进入三羧酸循环，产生ATP。
5. 酮体生成： 在极端饥饿或低碳饮食下，肝脏将过多的乙酰CoA转化为酮体（乙酰乙酸、β-羟丁酸），供大脑使用。

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五、 脂肪细胞的分类

并非所有的脂肪都是为了攒能量：

1. 白色脂肪 (WAT - White Adipose Tissue)：
   • 形态： 一个巨大的油滴挤掉了细胞核。
   • 功能： 能量存储、分泌激素（如瘦素、脂联素）。多分布在皮下和内脏。
2. 棕色脂肪 (BAT - Brown Adipose Tissue)：
   • 形态： 含有大量线粒体（含铁导致颜色深）和小油滴。
   • 功能： 产热。含有 UCP1（产热蛋白），直接将脂肪燃烧转化为热量而非效率较低的ATP。婴儿较多，成人主要分布在颈部、锁骨。
3. 米色脂肪 (Beige Fat)：
   • 特性： 散落在白色脂肪中的“卧底”。
   • 转化： 在寒冷或特定运动刺激下，白色脂肪可以“褐变”为米色脂肪，开始燃烧产热。

总结： 脂肪代谢是一个关于“分配”的游戏。胰岛素主导“存”，肾上腺素主导“取”，而肝脏则是确保这场运送有序进行的后勤部。

1. Ottosson, M. et al.(2000) “Effects of cortisol on lipoprotein lipase activity in human adipose tissue.” American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 279(5), E1136-E1142. ↩

2. Björntorp, P (2001) “Do stress reactions cause abdominal obesity and comorbidities?” Obesity Reviews, 2(2), 73-86. ↩

3. Price, T. M. et al. (1998) “Estrogen regulation of adipose tissue liproprotein: Possible mechanism of body fat distribution.” Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 83(3), 870-874. ↩