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脂滴

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脂滴（英語：Lipid droplets、Lipid bodies或Adiposomes），[1]是富含脂質的細胞器，可調節中性脂質的儲存和水解，主要存在於脂肪組織中。[2]它們還充當膽固醇和甘油酯的儲庫，用於膜的形成和維持。脂滴存在於所有真核生物中，並在哺乳動物的脂肪細胞中儲存了很大一部分脂質。最初，這些脂滴被認為僅作為脂肪庫，但自從1990年代在脂滴外殼中發現了調節脂滴動態和脂質代謝的蛋白質後，脂滴被視為高度動態的細胞器，並在調節細胞內脂質儲存和脂質代謝方面起着非常重要的作用。脂滴在脂質和膽固醇儲存之外的作用漸漸開始被闡明，包括通過類花生酸的合成和代謝與炎症反應以及肥胖、癌症[3][4]和動脈粥樣硬化[5]等代謝紊亂的密切關聯。在非脂肪細胞中，已知脂滴通過以中性甘油三酯（TAGs）的形式儲存脂肪酸，在防止脂肪毒性方面發揮作用，其中甘油三酯由三個與甘油結合的脂肪酸組成。另外，脂肪酸可以轉化為脂質中間體，如甘油二酯（DAGs）、神經酰胺和脂酰輔酶A。這些脂質中間體會損害胰島素信號，這被稱為脂質誘導的胰島素抵抗和脂肪毒性。[6]脂滴也可作為蛋白質結合和降解的平台。最後，已知脂滴會被丙型肝炎病毒、登革熱病毒和沙眼衣原體等病原體利用。[7][8]

結構

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脂滴由中性脂質核心組成，主要由甘油三酯和被磷脂單層包圍的膽固醇酯組成。[2]脂滴的表面被一些參與調節脂質代謝的蛋白質所裝飾。[2]第一個也是最典型的脂滴外殼蛋白質家族是圍脂滴蛋白家族（perilipin protein family），由五種蛋白質組成。這五種蛋白質包括圍脂滴蛋白1（PLIN1）、圍脂滴蛋白2（PLIN2/ADRP）、[9]圍脂滴蛋白3（PLIN3/TIP47）、圍脂滴蛋白4（PLIN4/S3-12）和圍脂滴蛋白5（PLIN5/OXPAT/LSDP5/MLDP）。[10][11][12]蛋白質組學研究表明了許多其他蛋白質家族與脂質表面的關聯，包括參與膜囊泡運輸、囊泡對接、胞吞作用和胞吐作用的蛋白質。[13]對脂滴的脂質成分的分析揭示了多種磷脂種類的存在，[14]其中磷脂酰膽鹼和磷脂酰乙醇胺的含量最多，其次是磷脂酰肌醇。

脂滴的大小變化很大，從20nm至40nm甚至100um不等。[15]在脂肪細胞中，脂質體往往較大，它們可能構成細胞的大部分，而在其他細胞中，它們可能僅在特定條件下被誘導並且體積小得多。

形成

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脂滴從內質網膜上萌芽。最初，晶狀體通過在其磷脂雙分子層的兩層之間積累甘油三酯形成。新生的脂滴可能通過脂肪酸的擴散、甾醇的胞吞作用或藉助SNARE蛋白融合較小的脂滴而生長。[15]磷脂的不對稱積累促進了脂滴的出芽，並降低了胞質溶膠的表面張力。[16]還觀察到脂滴是由現有脂滴裂變產生的，儘管這被認為不如從頭形成那麼常見。[17]

用無標記活細胞成像技術觀察脂滴

內質網中脂滴的形成始於要運輸的中性脂質的合成。從甘油二酯製造甘油三酯（通過添加脂肪酰基鏈）由DGAT蛋白催化，儘管這些蛋白和其他蛋白的需求程度取決於細胞類型。[18]無論是DGAT1或DGAT2都不是甘油三酯合成或液滴形成所必需的，儘管缺乏這兩者的哺乳動物細胞不能形成脂滴，並且甘油三酯的合成會嚴重受阻。DGAT1似乎更喜歡外源性脂肪酸底物，不是生命所必需的；DGAT2似乎更喜歡內源性合成的脂肪酸，是生命所必需的。[17]

在非脂肪細胞中，脂質儲存、脂滴合成和脂滴生長可由各種刺激誘導，包括生長因子、長鏈不飽和脂肪酸（包括油酸和花生四烯酸）、氧化應激和炎症刺激物如細菌脂多糖、各種微生物病原體、血小板活化因子、類花生酸和細胞因子。[19]

一個例子是作為不飽和脂肪酸衍生物的內源性大麻素，它主要被認為是從細胞膜中的磷脂前體「按需要」合成的，但也可能在細胞內脂滴中合成和儲存，並在適當條件下從這些儲存中釋放出來。[20]

使用無標記活細胞成像，可以觀察活的和無標記的脂滴的形成。

圖像

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Oil bodies in Nardia scalaris, a leafy liverwort
密葉被蒴苔中的油體，一種多葉地錢

參見

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參考文獻

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  1. ^ Martin, Sally; Parton, Robert G. Lipid droplets: a unified view of a dynamic organelle. Nature Reviews Molecular Cell Biology. 8 March 2006, 7 (5): 373–378. PMID 16550215. S2CID 34926182. doi:10.1038/nrm1912. 
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  3. ^ Bozza, PT; Viola, JP. Lipid droplets in inflammation, cancer. Prostaglandins, Leukotrienes, and Essential Fatty Acids. Apr–Jun 2010, 82 (4–6): 243–50. PMID 20206487. doi:10.1016/j.plefa.2010.02.005. 
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外部連結

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