معلومة

ما هو داخل IDL (بروتين دهني متوسط ​​الكثافة)؟

ما هو داخل IDL (بروتين دهني متوسط ​​الكثافة)؟



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنا أدرس عن دورة شحوم الإندوجين في جسم الإنسان وأعلم أن البروتين الدهني منخفض الكثافة جدًا (VLDL) يُصنع في الكبد وأنه يحتوي على الدهون الثلاثية والكوليسترول من طعامك ولكنه يصنع أيضًا في الجسم.

بعد ذلك ، أعلم أن VLDL يجلب الدهون الثلاثية إلى الأنسجة الدهنية (أو الأنسجة الدهنية) وإلى العضلات بمساعدة LPL (lipoproteïnlipase) تمامًا كما تفعل chylomicrons.

مغلق؛ سوف ينتقل VLDL إلى IDL (بروتين دهني متوسط ​​الكثافة).

ولكن ما هو التعريف إذن من IDL بالضبط؟ هل IDL مجرد بروتين دهني أصغر ثم VLDL وهل يحتوي فقط على نوع من "بقايا" الدهون الثلاثية؟ أم أنه يحتوي أيضًا على الكوليسترول؟

وإذا جلب VLDL الدهون الثلاثية إلى العضلات والأنسجة الدهنية ، فهل يحتوي فقط على الدهون الثلاثية؟ أم أنه يحمل معه الكولسترول أيضًا؟ إذا كانت الإجابة بنعم ، فماذا يحدث للكوليسترول إذن؟

لأن كتابي يخبرني فقط عن نقل الدهون الثلاثية إلى الأنسجة الدهنية والعضلات ، ولكن في البداية يقول أيضًا أنه يحمل الكوليسترول ، ويخبرني قليلاً في كتابي أنه يمكن أن يحمل أيضًا الكوليسترول من HDL ... إنه يصبح مربكا ...

آمل أن يخبرني شخص ما بالضبط في جميع أنواع البروتينات الدهنية ، وأين تصنع جميع البروتينات الدهنية ، ومن أين تأتي المنتجات التي تحملها ، وأين يذهبون. لأن كتابي غير واضح للغاية.


مأخوذة من أساسيات الكيمياء الحيوية (Voet et al. 2013). لاحظ الاختلافات في البروتينات الدهنية بين LDL و IDL ، وكذلك نسبة ثلاثي الجلسرين: استرات الكوليستريل بين VLDL و IDL.


البروتين الدهني متوسط ​​الكثافة (IDL)

تنتمي البروتينات الدهنية متوسطة الكثافة إلى عائلة جسيمات البروتين الدهني وتتكون من تحلل البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة جدًا.

IDL هي واحدة من المجموعات الخمس الرئيسية للبروتينات الدهنية (chylomicrons، VLDL، IDL، LDL، HDL) التي تمكن الدهون والكوليسترول من التحرك داخل المحلول المائي في مجرى الدم. يتكون كل جزيء من جزيئات IDL الأصلية من البروتين الذي يحيط بأحماض دهنية مختلفة ، مما يمكّن ، كجزيء قابل للذوبان في الماء ، هذه الأحماض الدهنية من السفر في بيئة الدم المائي كجزء من نظام نقل الدهون داخل الجسم. يبلغ حجمها بشكل عام من 25 إلى 35 نانومتر ، وتحتوي بشكل أساسي على مجموعة من ثلاثي الجلسرين وإسترات الكوليسترول. يتم تطهيرها من البلازما إلى الكبد عن طريق الالتقام الخلوي بوساطة مستقبلات ، أو مزيد من التدهور لتشكيل جزيئات LDL.


موقع أسئلة الكيمياء الحيوية

استقلاب VLDL مشابه جدًا لعملية التمثيل الغذائي Chylomicrons. كما هو موضح في منشور سابق ، فإن الدهون الرئيسية الموجودة في VLDL هي أيضًا ثلاثي الجلسرين ، ولكن في هذه الحالة يأتي ثلاثي الجلسرين من الأحماض الدهنية الزائدة في النظام الغذائي أو زيادة في تخليق الكبد للأحماض الدهنية نتيجة لزيادة الكربوهيدرات في النظام الغذائي. الدهون القادمة من امتصاص الخلايا الكبدية لبقايا Chylomicrons هي أيضًا مصدر ثلاثي الجلسرين لـ VLDL.

بالإضافة إلى ثلاثي الجلسرين ، يحتوي VLDL على حوالي 35 ٪ من الكوليسترول الحر والأستيري ، و 35 ٪ من الفوسفوليبيد ، ومختلف البروتينات ، بما في ذلك ApoB-100.

يكتسب VLDL ، بنفس طريقة Chylomicrons ، في مجرى الدم Apo C-II و Apo E. وظائف هذه البروتينات في VLDL تشبه وظائفها في Chylomicrons: Apo C-II ينشط ليباز البروتين الدهني ونتيجة لذلك ، VLDL يتم تحلل ثلاثي الجلسرين ، وبالتالي تزداد نسبة الكوليسترول. يسمى بقايا VLDL IDL ، أو البروتين الدهني متوسط ​​الكثافة.

البروتينات الدهنية متوسطة الكثافة (IDL) لها مصيران استقلابيان: أن تمتصها خلايا الكبد في عملية تتوسط فيها Apo-E ، أو أن تستمر في فقدان TAG وتصبح البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL) ، الذي يحتوي على حوالي 50٪ من الكوليسترول.

نظرًا لأنه من الضروري أن تتعرف الخلايا الكبدية على ApoE في بقايا Chylomicrons وفي VLDL من أجل امتصاص هذه البروتينات الدهنية من الدم ، فإن عجز Apo E أو التعبير الجيني لـ ApoE غير طبيعي ، يؤدي إلى فرط شحميات الدم الذي يتميز بفرط كوليسترول الدم وزيادة شحوم الدم ، مثل نتيجة لمستويات عالية من Chylomicrons وبقايا VLDL ، والتي يمكن أن تؤدي إلى ورم أصفر وأمراض الأوعية الدموية الطرفية أو التاجية المبكرة. يسمى هذا النوع من فرط شحميات الدم ، الذي ينتج عن نقص أو خلل في ApoE ، باسم فرط شحميات الدم النوع الثالث ، عوز صميم البروتين الشحمي E أو عوز البروتين الشحمي العائلي.


موقع أسئلة الكيمياء الحيوية

استقلاب VLDL مشابه جدًا لعملية التمثيل الغذائي Chylomicrons. كما هو موضح في منشور سابق ، فإن الدهون الرئيسية الموجودة في VLDL هي أيضًا ثلاثي الجلسرين ، ولكن في هذه الحالة يأتي ثلاثي الجلسرين من الأحماض الدهنية الزائدة في النظام الغذائي أو زيادة في التركيب الكبدي للأحماض الدهنية نتيجة لزيادة الكربوهيدرات في النظام الغذائي. الدهون القادمة من امتصاص الخلايا الكبدية لبقايا Chylomicrons هي أيضًا مصدر ثلاثي الجلسرين لـ VLDL.

بالإضافة إلى ثلاثي الجلسرين ، يحتوي VLDL على حوالي 35 ٪ من الكوليسترول الحر والأستيري ، و 35 ٪ من الفوسفوليبيد ، ومختلف البروتينات ، بما في ذلك ApoB-100.

يكتسب VLDL ، بنفس طريقة Chylomicrons ، في مجرى الدم Apo C-II و Apo E. وظائف هذه البروتينات في VLDL تشبه وظائفها في Chylomicrons: Apo C-II ينشط ليباز البروتين الدهني ونتيجة لذلك ، VLDL يتم تحلل ثلاثي الجلسرين ، وبالتالي تزداد نسبة الكوليسترول. يسمى بقايا VLDL IDL ، أو البروتين الدهني متوسط ​​الكثافة.

البروتينات الدهنية متوسطة الكثافة (IDL) لها مصيران استقلابيان: أن تمتصها خلايا الكبد في عملية تتوسط فيها Apo-E ، أو أن تستمر في فقدان TAG وتصبح البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL) ، الذي يحتوي على حوالي 50٪ من الكوليسترول.

نظرًا لأنه من الضروري أن تتعرف الخلايا الكبدية على ApoE في بقايا Chylomicrons وفي VLDL من أجل امتصاص هذه البروتينات الدهنية من الدم ، فإن عجز Apo E أو التعبير الجيني لـ ApoE غير طبيعي ، يثير فرط شحميات الدم الذي يتميز بفرط كوليسترول الدم وزيادة شحوم الدم ، مثل نتيجة لمستويات عالية من Chylomicrons وبقايا VLDL ، والتي يمكن أن تؤدي إلى ورم أصفر وأمراض الأوعية الدموية الطرفية أو التاجية المبكرة. يسمى هذا النوع من فرط شحميات الدم ، الذي ينتج عن نقص أو خلل في ApoE ، باسم فرط شحميات الدم النوع الثالث ، عوز Apolipoprotein E أو Disbetalipoproteinemia العائلي.


يتعلم أكثر

  • عزل حمض الصفراء للكوليسترول (الموسوعة الطبية) أيضا باللغة الإسبانية
  • الكولسترول - العلاج بالعقاقير (الموسوعة الطبية) أيضا باللغة الإسبانية
  • الكوليسترول - ماذا تسأل طبيبك (الموسوعة الطبية) أيضًا باللغة الإسبانية
  • الكوليسترول جيد وسيء(المكتبة الوطنية للطب) أيضا باللغة الإسبانية
  • مستويات الكوليسترول(المكتبة الوطنية للطب) أيضا باللغة الإسبانية
  • أدوية الكولسترول: MedlinePlus Health Topic(المكتبة الوطنية للطب) أيضا باللغة الإسبانية
  • اختبارات ونتائج الكوليسترول (الموسوعة الطبية) أيضا باللغة الإسبانية
  • ارتفاع الكولسترول العائلي (الموسوعة الطبية) أيضا باللغة الإسبانية
  • النياسين للكوليسترول (الموسوعة الطبية) أيضا باللغة الإسبانية
  • الستاتينات: موضوع الصحة MedlinePlus(المكتبة الوطنية للطب) أيضا باللغة الإسبانية

تصنيف البروتينات الدهنية والمسار الجهازي للدهون

تتراوح جزيئات البروتين الدهني بشكل عام في الحجم من 10 إلى 1000 نانومتر. وهي تتكون من نواة كارهة للماء تحتوي على استرات الكوليسترول والدهون الثلاثية والأحماض الدهنية والفيتامينات التي تذوب في الدهون. تتكون الطبقة المحبة للماء المحيطة من العديد من البروتينات الدهنية والفوسفورية والكوليسترول.

الكيلومكرونات

Chylomicrons هي الأكبر (1000 نانومتر) والأقل كثافة (& lt 0.95) من البروتينات الدهنية. تحتوي فقط على 1-2٪ بروتين ، 85-88٪ دهون ثلاثية ،

1٪ كوليسترول. تحتوي Chylomicrons على عدة أنواع من البروتينات الدهنية بما في ذلك apo-AI و II و amp IV و apo-B48 و apo-CI و II و amp III و apo-E و apo-H.

يتم إنتاج مادة Chylomicrons لغرض نقل الدهون الثلاثية الغذائية والكولسترول الذي تمتصه ظهارة الأمعاء. ينشأ تجمع Chylomicron في الغشاء المخاطي للأمعاء. يتم تسهيل الإفراز في البلازما من خلال الجهاز اللمفاوي. في البلازما ، تكتسب chylomicrons apo-CII و apo-E من HDL. بمجرد نقلها إلى الأنسجة ، يتم تحلل الدهون الثلاثية الموجودة في الكيلومكرونات عن طريق التنشيط المعتمد على apo-CII ليباز البروتين الدهني الموجود على جدران الخلايا البطانية. يمتص الكبد بقايا الكيلومكرون ، بما في ذلك الكوليسترول المتبقي ، عن طريق الالتقام الخلوي بوساطة مستقبلات من خلال التعرف على مكون apo-E.

البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة جدًا (VLDL)

البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة هي الخطوة التالية من الكيلوميكرونات من حيث الحجم ومحتوى الدهون. يبلغ حجمها حوالي 25-90 نانومتر (6-27 مليون ميغاواط) ، بكثافة

0.98 تحتوي على 5-12٪ بروتين ، 50-55٪ دهون ثلاثية ، 18-20٪ فوسفوليبيدات ، 12-15٪ إسترات كوليستريل و 8-10٪ كوليسترول. يحتوي VLDL أيضًا على عدة أنواع من البروتينات الدهنية بما في ذلك apo-B100 و apo-CI و II و amp III و apo-E. يحصل VLDL أيضًا على apo-CII و apo-E من HDL البلازمي.

يتضمن تجميع VLDL في الكبد الارتباط المبكر للدهون مع apo-B100 بوساطة بروتين نقل الدهون الثلاثية الميكروسومي بينما يتم نقل apo-B100 إلى تجويف ER. يزيل ليباز البروتين الشحمي أيضًا الدهون الثلاثية من VLDL بنفس الطريقة كما في chylomicrons.

البروتينات الدهنية متوسطة الكثافة (IDL)

البروتينات الدهنية متوسطة الكثافة أصغر من VLDL (40 نانومتر) وأكثر كثافة (

1.0). أنها تحتوي على نفس البروتينات البروتينية مثل VLDL. تتكون من 10-12٪ بروتين ، 24-30٪ دهون ثلاثية ، 25-27٪ فوسفوليبيدات ، 32-35٪ كوليستريل إسترات و8-10٪ كوليسترول.

يتم اشتقاق IDLs من استنفاد الدهون الثلاثية لـ VLDL. يمكن للكبد تناول IDLs لإعادة المعالجة ، أو عند استنفاد الدهون الثلاثية ، يصبح LDL.

البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة (LDL) والبروتين الدهني (أ)

البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة أصغر من IDL (26 نانومتر) (MW حوالي 3.5 مليون) وأكثر كثافة (

1.04). تحتوي على صميم البروتين الشحمي apo-B100. يحتوي LDL على 20-22٪ بروتين ، 10-15٪ دهون ثلاثية ، 20-28٪ فوسفوليبيدات ، 37-48٪ استرات كوليستريل و8-10٪ كوليسترول.

ينقل LDL و HDL كلاً من الكوليسترول الغذائي والداخلي في البلازما. LDL هو الناقل الرئيسي للكوليسترول واسترات الكوليستريل ويشكل أكثر من نصف البروتين الدهني الكلي في البلازما. يمتص الكبد والأنسجة الأخرى البروتين الدهني منخفض الكثافة عن طريق مستقبلات الالتقام الخلوي. يسهل المجال السيتوبلازمي لمستقبل LDL تكوين مناطق الغشاء الغنية بالمستقبلات المغلفة. يتعرف مجال ارتباط اللجند للمستقبل على apo-B100 على LDL ، مما يؤدي إلى تكوين حويصلة مغلفة بالكاذرين. تعمل مضخات البروتون المعتمدة على ATP على خفض الأس الهيدروجيني داخل الحويصلة مما يؤدي إلى تفكك LDL من مستقبله. بعد فقدان غلاف الكلاذرين ، تندمج الحويصلات مع الليزوزومات ، مما يؤدي إلى التحلل الأنزيمي للببتيد والكوليستريل إستر. يمكن إعادة تدوير مستقبلات LDL في غشاء الخلية. أظهر الأنسولين وثلاثي يودوثيرونين وديكساميثازوم مشاركتهم في تنظيم امتصاص مستقبلات LDL.

يشبه البروتين الدهني (أ) في تركيبه LDL. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على بروتين إضافي ، صميم البروتين الشحمي (أ) (أبو- (أ)) ، مرتبط تساهميًا بـ apo-B. تم العثور على Apo- (a) ليكون له تماثل عالي التسلسل مع البلازمينوجين. يحتوي على كميات متغيرة من مناطق kringle المتكررة وأكثر من 40 شكلًا إسويًا بنطاق MW 400-700 kD. يُعتقد أن وظيفته مرتبطة بعملية التمثيل الغذائي للدهون الثلاثية وربما مسارات التخثر وتصلب الشرايين.

البروتينات الدهنية عالية الكثافة

البروتينات الدهنية عالية الكثافة هي أصغر البروتينات الدهنية (6-12.5 نانومتر) (MW 175-500KD) والأكثر كثافة (

1.12). يحتوي HDL على عدة أنواع من البروتينات الدهنية بما في ذلك apo-AI و II و amp IV و apo-CI و II و amp III و apo-D و apo-E. يحتوي HDL على حوالي 55٪ بروتين ، 3-15٪ دهون ثلاثية ، 26-46٪ فوسفوليبيدات ، 15-30٪ إسترات كوليستريل و 2-10٪ كوليسترول.

يتم إنتاج HDL كجزيء غني بالبروتين في الكبد والأمعاء ، ويعمل كمصدر متداول لبروتينات Apo-CI & amp II و Apo-E. جزيئات البروتين HDL تتراكم استرات الكوليسترول عن طريق أسترة الكوليسترول بواسطة الليسيثين-الكوليسترول أسيل ترانسفيراز (LCAT). يتم تنشيط LCAT بواسطة apo-AI على HDL. يمكن أن يكتسب HDL الكوليسترول من أغشية الخلايا ويمكن أن ينقل استرات الكوليسترول إلى VLDL و LDL عبر نشاط ترانسفيراز في apo-D. يمكن أن يعود HDL إلى الكبد حيث تتم إزالة الكوليسترول عن طريق نقل الكوليسترول العكسي ، وبالتالي يكون بمثابة زبال لتحرير الكوليسترول. يمكن للكبد بعد ذلك إفراز الكوليسترول الزائد على شكل أحماض صفراوية.

في الفرد الصائم العادي ، تتراوح تركيزات HDL من 1.0-2.0 جم / لتر.


كوليسترول LDL و HDL: كوليسترول "ضار" و "جيد"

ينتقل الكوليسترول عبر الدم على بروتينات تسمى & ldquolipoproteins. & rdquo يحمل نوعان من البروتينات الدهنية الكوليسترول في جميع أنحاء الجسم:

  • LDL(البروتين الدهني منخفض الكثافة), تسمى أحيانًا ldquobad و rdquoالكوليسترول ، يشكل معظم جسمك و rsquos الكوليسترول. تزيد المستويات المرتفعة من كوليسترول البروتين الدهني منخفض الكثافة من خطر الإصابة بأمراض القلب والسكتة الدماغية.
  • HDL(بروتين دهنى عالى الكثافة)،أو & ldquogood rdquoالكوليسترول ، يمتص الكوليسترول ويعيده إلى الكبد. ثم يطرده الكبد من الجسم. يمكن أن تقلل المستويات المرتفعة من كوليسترول البروتين الدهني عالي الكثافة من خطر الإصابة بأمراض القلب والسكتة الدماغية.

عندما يكون جسمك يحتوي على الكثير من الكوليسترول الضار ، يمكن أن يتراكم الكوليسترول الضار على جدران الأوعية الدموية. يسمى هذا التراكم & ldquoplaque. & rdquo بينما تتراكم الأوعية الدموية مع مرور الوقت ، تضيق الأوعية الداخلية. يؤدي هذا الضيق إلى منع تدفق الدم من وإلى قلبك والأعضاء الأخرى. عندما يتم حظر تدفق الدم إلى القلب ، يمكن أن يسبب الذبحة الصدرية (ألم في الصدر) أو نوبة قلبية.

تقليل المخاطر الخاصة بك

  • إذا كان لديك ارتفاع في مستويات الكوليسترول الضار ، قد يوصي فريق الرعاية الصحية الخاص بك بأدوية لخفض الكوليسترول وتغييرات في نمط الحياة لتقليل خطر الإصابة بأمراض القلب والسكتة الدماغية.
  • إذا كان لديك مستويات منخفضة من الكوليسترول HDL ، تحدث إلى طبيبك حول تغييرات نمط الحياة التي قد تساعد في رفع مستوياتك.

معلومات اكثر

من الآخرين:

يخبر اختبار أو فحص الكوليسترول مقدم الرعاية الصحية الخاص بك عن مستويات كوليسترول البروتين الدهني منخفض الكثافة وكوليسترول البروتين الدهني عالي الكثافة في الدم. تساعد هذه المعلومات فريق الرعاية الصحية في تحديد مخاطر الإصابة بأمراض القلب أو السكتة الدماغية.

تتكون البلاك من رواسب الكوليسترول. يتسبب تراكم اللويحات في تضييق الشرايين من الداخل بمرور الوقت. هذه العملية تسمى تصلب الشرايين.


تصلب الشرايين والبروتينات الدهنية

البروتينات الدهنية عبارة عن تجمعات جزيئية كبيرة تتكون من الدهون والبروتينات بنسب وكثافة وأحجام متغيرة. دورهم هو نقل الدهون غير القابلة للذوبان في الماء في الدم. على أساس الكثافة العالية للبروتينات الدهنية ، تنقسم إلى 5 فئات رئيسية: chylomicrons ، والبروتينات الدهنية منخفضة الكثافة (VLDL) ، والبروتينات الدهنية متوسطة الكثافة (IDL) ، والبروتينات الدهنية منخفضة الكثافة (LDL) والبروتينات الدهنية عالية الكثافة (HDL). يُعرف LDL و HDL باسم الكوليسترول "الضار" و "الجيد" ، على التوالي. وبالتالي ، ترتبط المستويات المرتفعة من LDL بالتطور المبكر لتصلب الشرايين وأمراض القلب التاجية ، بينما يبدو أن المستويات العالية من HDL واقية.

يدرس أعضاء هذه المجموعة جوانب مختلفة من التمثيل الغذائي للبروتين الدهني باستخدام كلتا الطريقتين الفيزيائيتين (تصوير البلورات بالأشعة السينية ، والرنين المغناطيسي النووي ، وازدواج اللون الدائري ، والقياس الحراري ، والفحص المجهري للإلكترون البارد) ، والتقنيات البيولوجية الكيميائية والخلوية والجزيئية لتوفير توصيف مفصل للآليات الكامنة وراء التسبب في هذا المرض الواسع الانتشار والذي يهدد الحياة.

الدكتور ديفيد أتكينسون

يركز بحثنا على التفاصيل الجزيئية للبنية والاستقرار والخصائص الديناميكية للبروتينات الدهنية في البلازما والبروتينات الدهنية المكونة لها ، وخاصة البروتين الدهني عالي الكثافة (HDL) ومنخفض الكثافة (LDL). هذه المعلومات ضرورية لفهم تفاعلات البروتين الدهني والدهني ، وتبادل البروتينات الدهنية ، والتفاعلات السطحية لخلايا البروتين الدهني ، وامتصاص البروتين الدهني بوساطة المستقبلات ، وتحويلات البروتين الدهني التي تشكل أساس نقل الدهون والتمثيل الغذائي. تعد القدرة على التكيف التوافقي للبروتينات الأبوبروتينات القابلة للتبديل (apoA-I) ضرورية لكل من دورها الهيكلي في تثبيت البروتين الدهني وأدوارها الوظيفية كعوامل مساعدة للإنزيمات ، أو روابط للمستقبلات ، أو وسطاء لنقل الكوليسترول العكسي. تظل الآليات الجزيئية الدقيقة الكامنة وراء هذه القدرة الهيكلية الفريدة غير واضحة. يعد الفهم التفصيلي لتكوين البروتين الدهني واستقراره وقدرته على التكيف أمرًا حيويًا لتحقيق مزيد من التقدم في فهم بنية البروتين الدهني ووظيفته. باستخدام أحدث أساليب الفيزياء الحيوية الجزيئية والبيولوجيا الهيكلية ، نركز على التحقيقات الهيكلية والديناميكية الحرارية للبروتينات الدهنية المحددة (HDL و LDL) والبروتينات الدهنية والببتيدات التي تشكل المجالات الهيكلية للبروتين البروتيني. سيؤدي التعريف المحسن لهيكل البروتينات الدهنية في البلازما إلى فهم العوامل المهمة في التمثيل الغذائي الطبيعي للبروتينات الدهنية ، وامتصاص الأنسجة والخلوية وتنظيم التمثيل الغذائي للدهون والتسبب في تصلب الشرايين.

الدكتورة أولجا جورسكي

الهدف طويل المدى لعملنا هو تحديد التفاصيل الجزيئية للعلاقة بين الطاقة والهيكل والوظيفة في البروتينات الدهنية والبروتينات الدهنية القابلة للاستبدال. البروتينات الدهنية القابلة للتبديل هي مكونات بروتينية للبروتينات الدهنية قابلة للذوبان في الماء تتوسط في نقل الدهون والكوليسترول والتمثيل الغذائي وتلعب أدوارًا مهمة في التسبب في تصلب الشرايين والسكتة الدماغية والاضطرابات البشرية الأخرى. يعد الاستقرار الهيكلي والتنوع التركيبي للبروتينات الدهنية ضرورية لوظائفها ، ويجب فهمها بالتفصيل من أجل توضيح الآليات الجزيئية لعمل البروتين الدهني. يعالج عملنا هذا الهدف طويل المدى من خلال دراسات مفصلة للديناميكا الحرارية ، والحركية ، والهيكل ، ووظيفة ربط الدهون لبروتينات أبوليبو البلازمية ، مثل apoC-1 البشري (57 حمض أميني). التحليلات النشطة والهيكلية لـ apoC-1 البشري الخالي من الدهون والمرتبط بالدهون وسلسلة من المسوخات النقطية يتم تنفيذ استهداف مناطق هيكلية محددة في مختبرنا باستخدام مزيج من ثنائية اللون الدائرية البعيدة والقريبة من الأشعة فوق البنفسجية والتحليل الطيفي الفلوري ، والفحص المجهري الإلكتروني ، والمسعرات التفاضلية ، وطرق حيود الأشعة السينية. سيحدد مثل هذا التحليل ، على مستوى الأحماض الأمينية الفردية ، أدوار العناصر الهيكلية الرئيسية في apoC-1 لخصائصه القابلة للطي والثبات وربط الدهون. الانتقال بين البروتينات الدهنية أثناء عملية التمثيل الغذائي. · تبلور apoC-1 وتحليل هيكلها عن طريق حيود الأشعة السينية. ستوفر النتائج الأساس النشط والهيكلية لفهم الآليات الجزيئية لعمل البروتين الدهني في الحالة الطبيعية والمريضة.

الدكتور جيمس هاميلتون

تم تقسيم دراساتي المبكرة للبروتينات الدهنية ولويحات تصلب الشرايين بواسطة C-13 NMR إلى تطبيقات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) على لويحات تصلب الشرايين في السباتات البشرية وفي نموذج حيواني قوي للأمراض البشرية. إدراكًا للحاجة الماسة لتشخيص اللويحات ذات الخطورة العالية للتمزق المفاجئ ("اللويحات الضعيفة") التي تؤدي إلى السكتة الدماغية أو احتشاء عضلة القلب ، قامت مجموعتنا بالتحقق من صحة نموذج أرنب لتصلب الشرايين المستحث تجريبياً للكشف عن أول خثرة لامعة في حيوان حي عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي . مع التركيز على جدار الوعاء الدموي ، طور بحثنا بعد ذلك بروتوكول التصوير بالرنين المغناطيسي غير الغازي في الجسم الحي لاكتشاف اللويحات الضعيفة وتمييزها بوضوح عن اللويحات المستقرة. لقد أجرينا أيضًا دراسات واسعة النطاق خارج الجسم الحي للتصوير بالرنين المغناطيسي لعينات لوحة استئصال باطنة الشريان السباتي البشرية التي أدت إلى أساليب جديدة لتبسيط صور التصوير بالرنين المغناطيسي لاكتشاف المكونات الكيميائية الفردية في اللوحة ، كما بدأنا دراسات إكلينيكية للربط بين التصوير بالرنين المغناطيسي في الجسم الحي (3T) ، والتصوير بالرنين المغناطيسي خارج الجسم الحي (11.7T) وعلم الأنسجة. كان بروتوكول التصوير بالرنين المغناطيسي المشتق من دراساتنا عن الأرانب في الجسم الحي في 3T مناسبًا للترجمة إلى البشر ويتم تطبيقه الآن في دراسات سريرية تجريبية للتمييز بين اللويحات الضعيفة والمستقرة قبل استئصال باطنة الشريان.

تصلب الشرايين هو السبب الأساسي لمعظم متلازمات الشريان التاجي الحادة (ACS) مثل احتشاء عضلة القلب والذبحة الصدرية غير المستقرة ، والتي تعد من الأسباب الرئيسية للوفيات في العالم الغربي. أظهرت الدراسات النسيجية أن ACS يتم تحفيزها عن طريق تعطيل لويحات تصلب الشرايين الضعيفة مما يؤدي إلى تجلط الدم اللمعي ، ولكن هذه المنهجية إما تتطلب خزعة أو تحليل ما بعد الوفاة.

كان الجهد الرئيسي في بحثنا هو تطوير وتطبيق طرق جديدة بالرنين المغناطيسي النووي والتصوير بالرنين المغناطيسي لتوصيف الدهون في لويحات تصلب الشرايين في الجسم الحي قبل "خروج الحصان من الحظيرة" ، أي وقوع حدث ما. تشمل الأهداف توصيف مراحل الدهون في أنواع معينة من اللويحات ، وربط طور الدهون والتراكيب بضعف اللويحات في التمزق ، وتوفير معلومات لتفسير صارم لصور الرنين المغناطيسي للويحات.

طورت مجموعتنا البحثية وحسنت التصوير بالرنين المغناطيسي للتنبؤ بالصفائح غير المستقرة (اللويحات عالية الخطورة) التي يمكن أن تسبب أحداثًا حادة لتصلب الشرايين وتمزق اللويحات وتجلط الدم (تجلط الشرايين). تجمع منطقة المشروع هذه بين التصوير بالرنين المغناطيسي في الجسم الحي للأرانب الحية التي تم الحصول عليها مع ماسح ضوئي سريري 3T لمركز BU للتصوير الطبي الحيوي (CBI) وصور عالية الدقة خارج الجسم الحي تم الحصول عليها عند 11.7T في المرفق الأساسي للتصوير عالي المجال.

الدكتورة هيا هيرسكوفيتز

يركز مختبرنا على الآليات التي تنظم تجميع وإفراز البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة (VLDL) ، وهي سلائف البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة (LDL) التي تلعب دورًا مهمًا في التسبب في أمراض القلب والسكتة الدماغية.

يتم بدء تجميع VLDL بواسطة البروتين الشحمي B ، وهو بروتين سكري كبير جدًا يتمتع بقدرة فريدة على تجنيد كميات كبيرة من ثلاثي الجلسرين (TAG). من خلال استخدام الأساليب البيولوجية الكيميائية والخلوية والجزيئية ، قمنا بتمييز قدرة المجالات الطرفية N لـ apoB (المعبر عنها بالخلايا المنقولة التي لا تفرز عادةً البروتينات الدهنية) لربط الدهون الفوسفورية و TAG لتشكيل البروتينات الدهنية. وهكذا ، في حين أن N-terminal 17 ٪ (apoB-17) يجند القليل جدًا من الدهون ، ويتم إفرازه بشكل أساسي فقير بالدهون ، يتم تجميع N-terminal 41 ٪ (apoB-41) في البروتينات الدهنية الغنية بـ TAG. ومع ذلك ، فإن apoB-17 لديه القدرة على ربط الدهون الفوسفورية لتشكيل جزيئات غنية بالدهون في المختبر. علاوة على ذلك ، يرتبط بإحكام وبشكل لا رجعة فيه بالمستحلبات التي تشكل البروتينات الدهنية الغنية بـ TAG. إن فهم التفاصيل الجزيئية لتجميع apoB في VLDL سيسمح لنا في النهاية بابتكار وسائل لتعديل مستوى VLDL المفرز ، وبالتالي تقليل مخاطر الإصابة بأمراض القلب والسكتة الدماغية.

الدكتور سي جيمس ماكنايت

يهتم مختبر McKnight ببنية ووظيفة وقابلة للطي لمجموعة متنوعة من البروتينات بما في ذلك Apolipoprotein B (ApoB) ، وهو المكون البروتيني للبروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL). LDL هو ناقل "الكوليسترول الضار" ، ومن الناحية السريرية ، ترتبط المستويات المرتفعة من LDL بتصلب الشرايين. نحن نستخدم مزيجًا من الطرق الفيزيائية الحيوية والبيولوجية الجزيئية والحسابية لاستكشاف ونمذجة المنطقة الطرفية N لهذا البروتين الكبير جدًا. هدفنا على المدى الطويل هو فهم وتطوير الأدوية التي تعدل إفراز سلائف LDL.

نموذج لجسيم البروتين الدهني المتكون من N-terminal 41٪ من ApoB. يظهر بروتين ApoB في شرائط ، وتظهر فسفوليبيدات السطح في تمثيل ملء الفراغ ، ويظهر قلب استر ثلاثي الجليسريد / الكوليسترول على شكل كرة صفراء.

الدكتور جراهام شيبلي

يركز بحثنا على الدراسات الهيكلية لمستقبلات الغشاء ، مثل مستقبل البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL). ركزت دراساتنا على مستقبل LDL كامل الطول ، مع مجالات الغشاء إما في أشكال المنظفات القابلة للذوبان أو الحويصلات المعاد تشكيلها. أدت هذه الدراسات إلى أوصاف منخفضة الدقة لمستقبلات LDL. يتم توجيه الدراسات المستقبلية بشكل أساسي نحو الأوصاف الهيكلية المحسّنة ذات الدقة العالية لمجالات ربط الترابط خارج الخلية للمستقبلات وتفاعلاتها مع LDL. ستسهل تركيبات المجال خارج الخلية لمستقبل LDL كلاً من دراساتنا الهيكلية للمستقبلات وتحليل تفاعلات مستقبلات LDL.

بحثنا موجه نحو: (1) استخدام مستقبل LDL المسمى بالذهب ومجالات مستقبلات LDL خارج الخلية ، لتوطين مجال ربط المستقبلات لـ apoB على LDL باستخدام المجهر الإلكتروني / طرق الجسيمات المفردة (2) لهندسة بقايا السيستين الطرفية C على المجالات خارج الخلية المعبر عنها لمستقبل LDL (3) لاستخدام السيستين الطرفي C لربط المجالات خارج الخلية لمستقبل LDL إما مباشرة بأسطح مونولايميد-شحوم أحادية الطبقة أو بشكل غير مباشر بطبقات دهنية أحادية بعد أسيل / ألكلة لبقايا السيستين (4) لإجراء دراسات هيكلية لمستقبلات LDL الموجه ومصفوفات ثنائية الأبعاد عن طريق الفحص المجهري الإلكتروني (5) لاستخدام المجالات خارج الخلية الموجهة لربط وتوجيه LDL للدراسات الهيكلية عن طريق الفحص المجهري الإلكتروني (6) باستخدام التحليل الطيفي للقرص المضغوط ، والمسح الضوئي والقياس الحراري ، لتحديد البنية الثانوية والتشكيل والتكشف لمستقبل LDL البشري ومجالاته الفرعية خارج الخلية المعبر عنها.


ما هو البروتين الدهني منخفض الكثافة؟ (مع صورة)

البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL) هو أحد فئات البروتينات الدهنية الموجودة في الدم. يُعرف أيضًا باسم الكوليسترول "الضار" ، حيث إن وجوده بكميات كبيرة يمكن أن يؤدي إلى الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية. البروتين الدهني منخفض الكثافة مسؤول عن حمل الكوليسترول والدهون في الدم. تتمتع هذه البروتينات الدهنية بالقدرة على الالتصاق بالشرايين وتشكيل لويحات ضارة يمكن أن تنمو بمرور السنين. الشرايين هي الأوعية الدموية التي تحمل الدم الغني بالأكسجين باتجاه الأعضاء الحيوية داخل الجسم.

يمكن أن يؤدي استمرار تراكم اللويحات في الشرايين إلى تصلب الشرايين أو تضيق الشرايين. سيؤدي هذا غالبًا إلى تقييد أو انسداد تدفق الدم نحو الأعضاء المهمة مثل القلب والدماغ والكليتين. تشمل المضاعفات الناتجة عن مثل هذه الأحداث ارتفاع ضغط الدم ومرض الشريان التاجي والسكتة الدماغية. يمكن أيضًا أن تتأثر شرايين الساقين والذراعين بتصلب الشرايين ، مما يؤدي غالبًا إلى الألم أو التنميل أو الإصابة بعدوى متكررة في هذه المناطق. غالبًا ما يمكن منع هذه الحالات من خلال إجراء تغييرات في أنشطة نمط الحياة مثل الإقلاع عن التدخين واتباع نظام غذائي صحي وممارسة الرياضة بانتظام.

يمكن الكشف عن مستويات البروتين الدهني منخفض الكثافة في الدم من خلال فحص الدم المعروف باسم اختبار LDL أو كجزء من اختبار ملف تعريف الدهون ، والذي يتضمن أيضًا فحوصات للكوليسترول الكلي والدهون الثلاثية والبروتين الدهني عالي الكثافة (HDL) في الدم. غالبًا ما تشير الكميات الأعلى من البروتين الدهني منخفض الكثافة عن المعتاد إلى زيادة خطر الإصابة بأمراض القلب. هناك مرض آخر يرتبط بزيادة مستويات البروتين الدهني منخفض الكثافة في الدم وهو فرط شحميات الدم العائلي الثاني. هذا مرض وراثي يتميز بمستويات عالية من البروتين الدهني منخفض الكثافة في الدم بدءًا من الولادة ، وغالبًا ما يؤدي إلى نوبات قلبية أثناء الطفولة.

فئات أخرى من البروتينات الدهنية الموجودة في الدم هي HDL ، والبروتين الدهني منخفض الكثافة (VLDL) ، والكيلوميكرون ، والبروتين الدهني متوسط ​​الكثافة (IDL). تعتبر جميع فئات البروتين الدهني الخمس مهمة في نقل وامتصاص الكوليسترول والدهون الثلاثية والفيتامينات التي تذوب في الدهون في الجسم. يتم تصنيفها حسب كثافتها وحجمها ، من بين عوامل أخرى.

البروتين الدهني عالي الكثافة ، المعروف أيضًا باسم الكوليسترول "الجيد" ، قادر على التخلص من الكوليسترول السيئ في الدم. إذا كانت قيمة HDLs في الدم أقل من الطبيعي ، فإن هذا يزيد أيضًا من خطر إصابة الشخص بأمراض القلب. غالبًا ما تتضمن إدارة المرضى الذين يعانون من أمراض القلب والأوعية الدموية أدوية لخفض البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة وزيادة البروتينات الدهنية عالية الكثافة في الدم.


حدود استخدام الكوليسترول الضار لتقييم المخاطر

يعتمد الشكل أدناه على بيانات من دراسة Framingham توضح توزيع الكوليسترول في الدم لدى الأشخاص المصابين بأمراض القلب التاجية وبدونها (37). كلا المنحنيين على شكل جرس حيث يتوافق الجزء العلوي من الجرس مع مستوى الكوليسترول المتوسط ​​في كل مجموعة.

لاحظ أن الأشخاص المصابين بمرض الشريان التاجي لديهم مستويات متوسطة أعلى قليلًا من الكوليسترول في الدم ، لكن الفرق ضئيل.

ومن المثير للاهتمام أن عددًا كبيرًا من الأشخاص الذين لديهم مستويات طبيعية من الكوليسترول (& lt 200 ملجم / ديسيلتر) يصابون بمرض الشريان التاجي. علاوة على ذلك ، فإن عددًا كبيرًا من الأفراد الذين يعانون من ارتفاع الكوليسترول (225-300 مجم / ديسيلتر) لا يعانون من مرض الشريان التاجي.

تستخدم مستويات الكوليسترول الضار في الدم بشكل شائع لتقييم مخاطر الإصابة بأمراض القلب. ومع ذلك ، فإن استخدام الكوليسترول الضار لتقييم المخاطر له عدة قيود (38).

تمثل قيمة الكوليسترول الضار LDL إجمالي كمية الكوليسترول التي تحملها جزيئات LDL. الأهم من ذلك ، أنه لا يمثل & # 8217t عدد جسيمات LDL الموجودة في الدورة الدموية ، وهو الأمر الأكثر أهمية عندما يتعلق الأمر بتقييم المخاطر (39).

علاوة على ذلك ، لا يوفر الكوليسترول الضار LDL معلومات حول حجم جزيئات LDL ، وهو أمر مهم لأن الجزيئات الصغيرة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بتصلب الشرايين أكثر من الجزيئات الكبيرة.

لذلك ، بطبيعة الحال ، فإن ارتفاع نسبة الكوليسترول في الدم لا يكفي للتسبب في تصلب الشرايين. ولكن ، إذا كان توافر البروتينات الدهنية المسببة لتصلب الشرايين مثل LDL و VLDL مرتفعًا ، فمن المرجح أن يحدث تصلب الشرايين. ومع ذلك ، لكي يحدث ذلك ، يجب أن تكون هناك عوامل أخرى أيضًا.

في الآونة الأخيرة ، أصبحت متلازمة التمثيل الغذائي والسمنة ومرض السكري من النوع 2 شائعة بشكل متزايد. تتميز هذه الاضطرابات بمقاومة الأنسولين وزيادة خطر الإصابة بأمراض القلب التاجية.


تحويل الكثافات

في استكشافنا للكثافة ، لاحظ أن الكيميائيين قد يعبرون عن كثافات مختلفة اعتمادًا على الموضوع. يمكن التعبير عن كثافة المواد النقية بالكيلو جرام / م 3 في بعض المجلات التي تصر على الامتثال الصارم لوحدات النظام الدولي للوحدات يمكن التعبير عن كثافات التربة بالرطل / قدم 3 في بعض الجداول الزراعية أو الجيولوجية ، ويمكن التعبير عن كثافة الخلية في mg / & microL والوحدات الأخرى شائعة الاستخدام. من السهل تحويل الكثافات من مجموعة وحدات إلى أخرى بضرب الكمية الأصلية بواحدة أو أكثر عوامل الوحدة:

مثال ( PageIndex <2> ): تحويل الكثافة

تحويل كثافة الماء ، 1 جم / سم 3 إلى (أ) رطل / سم 3 و (ب) رطل / قدم 3

أ. يمكن استخدام المساواة 454 جم = 1 رطل لكتابة عاملين للوحدة ،

يمكن ضرب الكثافة المعطاة بأحد عوامل الوحدة للحصول على النتيجة المرجوة. يتم اختيار عامل التحويل الصحيح بحيث تلغي الوحدات:

ب. وبالمثل ، يمكن استخدام المساواة 2.54 سم = 1 بوصة ، و 12 بوصة = 1 قدم لكتابة عوامل الوحدة:

لتحويل سم 3 في المقام 0.002203 ( dfrac < text> < نص^ <3>> ) في 3 ، نحتاج إلى الضرب في عامل الوحدة المناسب ثلاث مرات ، أو بمكعب عامل الوحدة:

يمكن بعد ذلك تحويل هذا إلى رطل / قدم 3:

من المهم ملاحظة أننا استخدمنا عوامل التحويل للتحويل من وحدة إلى وحدة أخرى من نفس البارامتر


شاهد الفيديو: Massadichtheid (أغسطس 2022).