第三節　肝與脂類代謝

人體、動物和植物體內都含有脂類。在人體中，脂類占人體重量的10%～25%。

脂類是脂肪與類脂（磷脂、糖脂、膽固醇、膽固醇酯）的總稱。脂類可以大量以中性、高度不溶解的三酰甘油形式貯存，而且能夠很快地被動員、降解，產生熱量以供應細胞的需要。在所有的物質中，脂類產生的熱量最多。

一、脂類的分布

脂肪與類脂的分布顯著不同。脂肪絕大部分存在于脂肪組織中，在細胞內主要以油滴狀微粒存在于胞漿中。脂肪是人體內含量最多的脂類，是儲存能量的一種形式。通常來說，成年男子脂肪含量占體重的10%～20%，女性比男性略高一些。人體內的脂肪含量與人的營養狀況、生活習慣、運動多少、精神狀態、性別差異、年齡高低等有一定的關系。

人體內的類脂是構成人體細胞膜的基本成分，大約占體重的5%。飲食、運動、精神狀態等對其影響不大，含量變化較小，因此，又稱基本脂。類脂在各種組織中的含量非常不均勻，脂肪組織中的類脂含量最少，神經組織中含量最多。

二、脂類的分類及功能

根據人體內脂類的化學成分不同，可以將脂類分為三大類。

（一）三酰甘油

1．三酰甘油

三酰甘油也稱脂肪或中性脂肪。每個脂肪分子是由一個甘油分子與三個脂肪酸化合而成。人體內的三酰甘油不但是機體重要的構成成分、體內的能量貯存形式，而且具有保護體溫、保護內臟器官免受外力傷害等作用。食物中的三酰甘油除了給人體提供熱量及脂肪酸以外，還有增加飽腹感、改善食物的感官性狀、提供脂溶性維生素等作用。

2．脂肪酸

脂肪酸由于其所含脂肪酸鏈的長短、飽和程度和空間結構不同，而呈現不同的特性及功能。

按照其飽和度可分為飽和脂肪酸（有升高血膽固醇的作用）、單不飽和脂肪酸（可降低血膽固醇）、多不飽和脂肪酸（按照其空間結構不同，可分為順式脂肪酸和反式脂肪酸）。

各種脂肪酸的結構不同，功能也不同，對它們的一些特殊功能的研究，是營養學中一個重要研究開發的領域。必需脂肪酸之所以是人體不可缺少的營養素，主要功能包括：它是磷脂的重要組成成分，磷脂是細胞膜結構的主要成分，因此必需脂肪酸與細胞膜的結構和功能直接相關；亞油酸是合成前列腺素的前體，前列腺素具有多種生理功能，如擴張與收縮血管、傳導神經刺激等；與膽固醇的代謝相關：體內約70%的膽固醇與必需脂肪酸酯化成酯，進行轉運及代謝。

缺少必需脂肪酸，可導致生長遲緩、生殖障礙、皮膚損傷以及腎臟、肝臟、神經和視覺方面的多種疾病。大量攝入多不飽和脂肪酸，也可使體內有害的氧化物、過氧化物等增多，可對身體產生多種慢性危害。

（二）磷脂

磷脂是指三酰甘油中一個或兩個脂肪酸被含磷的其他基團所取代的一類脂類物質，其中最重要的磷脂為卵磷脂。磷脂是構成細胞膜的主要成分。

（三）固醇類

最重要的固醇為膽固醇，它是細胞膜和諸多活性物質的重要成分及材料。

三、肝臟在脂類代謝過程中的作用

肝臟在脂類的消化、吸收、分解、合成及運輸等代謝過程中都起重要作用。

（1）肝細胞分泌膽汁，膽汁中的膽汁酸可以促進脂類的乳化及消化、吸收。當存在肝膽疾病引發膽汁酸缺乏時，可出現脂類消化和吸收障礙，糞便中脂類顯著增多，發生脂肪瀉。

（2）肝臟對由腸道吸收來的三酰甘油進行改造，即同化作用，然后運輸到脂庫貯存。饑餓時，貯存的脂肪又可被動員到肝臟以及其他組織進行氧化分解。

（3）肝細胞能合成低密度脂蛋白和初生態高密度脂蛋白，合成及分泌磷脂酰膽堿-膽固醇轉酰酶，此酶在血漿中可以催化極低密度脂蛋白轉化為低密度脂蛋白，并且釋放出高密度脂蛋白。

（4）肝臟是脂肪酸β-氧化與酮體合成的主要器官。在肝細胞內，脂肪酸經β-氧化生成乙酰輔酶A，后者又經過縮合形成酮體。肝內缺乏利用酮體的酶，因此產生酮體后必須由血液運至肝外組織，方可進一步氧化分解。

（5）肝臟能利用糖與某些氨基酸合成脂肪、膽固醇和磷脂，并進一步合成脂蛋白，血液中的膽固醇及磷脂主要來自肝臟。磷脂是脂蛋白的主要成分。脂蛋白則是脂類在血漿中的主要運輸形式。當肝功能受損或缺少磷脂時，脂蛋白合成障礙，過多的脂肪會在肝細胞內沉積，引起脂肪肝。肝臟合成磷脂需要膽堿與膽胺酸，因此攝入膽堿和膽胺酸有助于防止脂肪肝。

（6）肝臟是膽固醇合成、酯化、轉化及排泄的重要器官。內源性膽固醇主要通過肝臟合成（合成總量占全身合成總量的3/4以上）。血漿中的膽固醇60%～80%以膽固醇酯的形式存在，而催化酯化反應的卵磷脂-膽固醇酯脂肪酰基轉移酶是通過肝細胞合成的。

當肝功能受損時，血漿總膽固醇量可不發生變化，但膽固醇酯含量下降。肝臟能將大部分膽固醇轉化成膽汁酸鹽，隨膽汁排出體外，每天排出量約占膽固醇合成量的2/5。肝臟還可使膽固醇隨膽汁直接流進腸道。

四、肝臟是人體合成內源性脂肪的主要場所

人體內的脂肪有兩個來源，一是食物，二是以糖與氨基酸為原料在肝和脂肪組織里合成的，后者為主要來源。糖（氨基酸）代謝的中間產物磷酸丙糖、乙酰輔酶A在不同酶系催化下可以分別形成α-磷酸甘油（在肝內也可由甘油激酶催化甘油形成）與脂肪酸。脂肪酸經活化后形成脂酰輔酶A，在轉酰酶的作用下，將兩個脂酰輔酶A的脂酰轉移到α-磷酸甘油，然后水解脫去磷酸就形成甘油二酯，再轉移上酰基就形成脂肪。

五、肝臟能形成極低密度脂蛋白來運輸內源性脂肪

脂肪是疏水性的，難溶于水，必須形成脂蛋白后方可進入血液運輸。肝臟中形成的脂肪（也有少量源自乳糜微粒和體內脂肪的動員）在肝細胞內和蛋白質、磷脂（以這些親水性基因作為外殼）結合形成球狀結構的極低密度脂蛋白后進入血液循環，經過脂肪組織、肌肉等處毛細血管時，在管壁細胞里的脂蛋白脂肪酶作用下，脂蛋白里的脂肪不停水解成甘油、脂肪酸，并進入細胞被氧化利用或重新合成脂肪在體內儲藏。這是轉運內源性脂肪的主要方式。

如果肝功能不好或缺乏合成磷脂的原料膽堿（或是缺乏形成膽堿的原料甲硫氨基酸）時，就會影響磷脂的合成，繼而影響極低密度脂蛋白形成，導致肝內的脂肪輸送不出去而堆積在一起，形成脂肪肝。這將進一步引發肝功能障礙，甚至導致肝細胞壞死、結締組織增生，形成肝硬化。外源性脂肪是在小腸黏膜細胞里通過與上面類似的過程形成乳糜微粒來輸送的。

當機體需要能量多而食物又供給不足時，將通過相關激素的作用，引發cAMP-蛋白激酶系統激活脂肪細胞里的三酰甘油脂肪酶，儲存的脂肪就被動員，水解出大量脂肪酸。這種游離的脂肪酸可以與肝臟分泌到血液的血清蛋白結合成親水性的復合體，輸送到全身，每小時可達25克，能夠提供空腹時能量需要的25%～50%。

六、肝臟是酮體生成的主要器官

肝臟內具有強活性的脂肪酸氧化酶系及酮體生成酶系。當機體因某些原因造成缺糖，致血糖有下降趨勢時，儲存脂肪動員出來的脂肪酸運送到肝臟，進行迅速的氧化，既能完全氧化以提供乳酸糖異生所需要的能量，也能夠大量生成乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮，這些總稱為酮體的物質是水溶性的，能迅速經血液輸送到腦、肌肉、腎臟等肝外組織。這些組織氧化脂肪酸的能力有限（尤其是腦），但它們具有活性較強的琥珀酰輔酶A轉硫酶及乙酰乙酸輔酶A硫解酶，能夠大量氧化酮體。酮體中的乙酰乙酸、β-羥丁酸在上列酶活化及轉化作用后參加三羧酸循環氧化，以代替糖成為獲得能量的物質。肝臟不存在這些酶，因此它本身不能利用酮體。