Липиды, включая триглицериды, фосфолипиды, холестерин и жирорастворимые витамины, обладают гидрофобными свойствами и не могут свободно циркулировать в водной среде крови. Для транспорта в плазме они формируют комплексы с белками, называемые липопротеинами, которые обеспечивают их растворимость и направленную доставку к тканям. Основные классы липопротеинов различаются по плотности, составу и функциям:
Хиломикроны: наименее плотные липопротеины, синтезируются в энтероцитах тонкого кишечника, транспортируют диетические триглицериды и холестерин через лимфатическую систему в кровь. Основной белок апопротеин ApoB-48 стабилизирует частицу.
Липопротеины очень низкой плотности (VLDL): синтезируются в печени, транспортируют эндогенные триглицериды к периферическим тканям. Основной белок ApoB-100 обеспечивает связывание с рецепторами тканей.
Липопротеины низкой плотности (LDL): образуются из VLDL после гидролиза триглицеридов, концентрируют холестерин и доставляют его к клеткам через рецептор-зависимый эндоцитоз. Ключевой апопротеин — ApoB-100.
Липопротеины высокой плотности (HDL): участвуют в обратном транспорте холестерина из тканей в печень. Основной белок ApoA-I активирует фермент LCAT, участвующий в эстерификации холестерина.
Хиломикроны и VLDL транспортируют триглицериды в периферические ткани через фермент липопротеинлипазу (LPL), расположенную на эндотелии капилляров. LPL гидролизует триглицериды до свободных жирных кислот и глицерола, которые затем поглощаются мышечной и жировой тканью для энергетического обмена или накопления.
LDL взаимодействует с клеточными LDL-рецепторами, что обеспечивает внутреннее поглощение холестерина. Холестерин после эндоцитоза участвует в мембранном синтезе, образовании стероидных гормонов или запасается в виде эфиров холестерина.
HDL действует как «сборщик» холестерина из периферических клеток. Фермент LCAT (лецитин-холестерол-ацилтрансфераза) катализирует образование эфиров холестерина, увеличивая их гидрофобность и способствуя инкапсуляции в ядре HDL. Затем холестерин доставляется в печень для экскреции с желчью или рециркуляции через LDL.
Обмен липопротеинов регулируется гормонами, ферментами и апопротеинами:
Липопротеиновый обмен представляет собой динамическую систему перераспределения липидов: триглицериды и холестерин перемещаются между классами липопротеинов, обеспечивая баланс между хранением, использованием энергии и доставкой структурных компонентов клеткам.
Нарушения транспорта липидов приводят к гиперлипидемиям, атеросклерозу и ожирению. Например:
Контроль уровня липопротеинов крови осуществляется сочетанием эндогенных регуляторных механизмов, диетических факторов и фармакологической коррекции, включая ингибиторы HMG-CoA редуктазы (статины) и препараты, повышающие HDL.