综述:肝细胞脂滴中的神经酰胺稳态

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Biochemical Society Transactions 3.8

编辑推荐:

  这篇综述系统阐述了肝细胞脂滴(LDs)在代谢应激下调控神经酰胺(Ceramide)稳态的最新进展,揭示了LDs作为动态细胞器通过隔离毒性神经酰胺、参与非酒精性脂肪肝(NAFLD)发病的关键机制,涉及鞘脂代谢酶(如nSMase2、DGAT1/2)的亚细胞定位及LD-线粒体互作等前沿发现。

  

引言

肝细胞作为能量代谢的中枢,通过脂滴(LDs)存储过量脂肪酸(FAs)形成三酰甘油(TAG)。传统观点认为LDs仅是惰性脂肪储库,但近年研究发现其通过隔离游离FA、胆固醇和神经酰胺等毒性脂质,成为调控代谢应激的关键角色。非酒精性脂肪肝(NAFLD)作为代谢综合征的典型表现,与LDs功能紊乱密切相关,而神经酰胺的异常积累更被证实与胰岛素抵抗、线粒体损伤等病理过程直接关联。

鞘脂结构的独特性决定其在LDs中的功能

与甘油磷脂不同,鞘脂(如神经酰胺)的酰基链通过酰胺键与鞘氨醇碱基结合,仅能被神经酰胺酶(Ceramidase)水解,导致其无法快速供能。这种结构特性暗示LDs中的鞘脂可能主要发挥结构性或调控性作用。例如,C16:0神经酰胺(棕榈酸衍生)是de novo合成途径的主要底物,而C20-二氢神经酰胺在LDs中异常富集,可能通过逃避DES1介导的去饱和反应被选择性隔离。

LDs中鞘脂的来源与代谢

  1. ER-LD界面合成:神经酰胺可通过DGAT2/ACSL5依赖的O-酰化形成酰基神经酰胺(AcylCer),存储于LD疏水核心。
  2. 膜接触位点转移:线粒体相关膜(MAMs)含鞘脂代谢酶(如鞘磷脂酶、神经酰胺酶),可能通过LD-线粒体接触调控局部鞘脂组成。
  3. 自噬途径:饥饿诱导的自噬溶酶体可释放鞘脂前体,驱动DGAT1介导的LD生成。

值得注意的是,鞘磷脂(SM)仅占LD磷脂单层的2.7%,其合成依赖高尔基体定位的SM合成酶(SMS1/2),而ER定位的SMSr可能通过生成神经酰胺磷酸乙醇胺(CPE)并经PEMT甲基化参与LD表面SM形成。

LDs中的鞘脂代谢酶

蛋白质组学研究发现,多种鞘脂代谢酶在LDs中低丰度存在,如中性鞘磷脂酶2(nSMase2)在肥胖模型中富集于LD表面,通过水解SM生成神经酰胺,限制LD扩张。此外,酸神经酰胺酶(ASAH1)和葡萄糖神经酰胺酶(GBA)等酶也可能参与LD鞘脂重塑。

功能意义与挑战

  1. 毒性缓冲:LDs通过隔离ER来源的神经酰胺减轻脂毒性,但过度激活nSMase2可能导致LD表面神经酰胺积累,抑制其与线粒体的互作。
  2. 结构调控:神经酰胺的刚性结构可能促进LD膜相变,影响PLIN家族蛋白(如PLIN2/5)的锚定。
  3. 代谢悖论:鞘脂虽非理想能量储备,但其稳态与NAFLD进展深度关联,提示其可能作为细胞代谢应答的“微调开关”。

结论与展望

肝细胞LDs的鞘脂代谢研究仍面临技术挑战,包括LD异质性、蛋白动态关联等问题。未来需整合亚细胞脂质组学与活体成像技术,揭示鞘脂在LD动态中的精确调控机制,为NAFLD治疗提供新靶点。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号