甘油三(triglyceride,TG),又称三甘油(triacylglycerol,TAG),是由三个
脂肪酸分别与甘油的三个
醇羟基缩合脱水所成的
酯酶。
甘油三酯是在身体的
脂肪组织中,被存下来当作能量的材料。 它是存在于身体中的一种脂质,具有储蓄能量的特质,与“
游离脂肪酸”(甘油三酯分解成的物质)一同被称为“储存性脂质”。
甘油三酯最大的功能,就是为身体提供活动的能量,并维持体温。多余的甘油三酯会储存于
脂肪细胞中,使得脂肪细胞体积增加。所谓的“甘油三酯值过高”,指的是血液中的甘油三酯数量过多;“
脂肪性肝病”是指肝脏里的甘油三酯过量。血液中的甘油三酯升高,会增加患病的风险。
特征
结构
甘油三酯也叫真脂或中性脂,是由三个
脂肪酸分别与甘油的三个
醇羟基缩合脱水所成的
酯酶。根据在室温下的物理状态不同又分为油和脂。室温下呈液态者称为油,呈固态者称为脂。前者含不
饱和脂肪酸和短链脂肪酸较多;后者含
饱和脂肪酸多。甘油三酯的结构通式为:
因为
丙三醇是三元醇,它可以形成
甘油一酯、
甘油二酯和甘油三酯,按新的命名法应分别称为单酯酰甘油、二酯酰甘油和三酯酰甘油。甘油三酯分子,大多是两种或三种不同的
脂肪酸参加组成的,称为混合甘油酯。若由同一种
脂肪酸所成的甘油三酯称为单纯甘油酯。天然油脂都是许多不同的甘油三酯的
混合物,很难分离纯化成品。
化学性质
1、
溶解度 脂肪一般不溶于水,易溶于有机
溶剂如乙醍、石油醍、
氯仿、
二硫化碳、
四氯化碳、
苯等。由低级脂肪酸构成的脂肪则能在水中溶解。脂肪的相对密度小于1,故浮于水面上。脂肪虽不溶于水,但经
胆酸盐的作用而变成微粒,就可以和水混匀,形成乳状液,此一过程称为乳化作用。
2、
熔点 脂肪的熔点各不相同,所有的植物油在室温下是液体,但几种
热带植物油例外。例如棕桐果、
椰子和
可可豆的脂肪在室温下是固体。动物性脂肪在室温下是固体,并且熔点较高。脂肪的熔点决定于脂肪酸链的长短及其
双键数的多寡。
脂肪酸的
碳链越长,则脂肪的熔点越高。带
双键的脂肪酸存在于脂肪中能显著地降低脂肪的熔点。
3、
水解和皂化 脂肪在酸、碱或酶的作用下水解生成
丙三醇和
脂肪酸。
脂肪在碱性条件下水解生成甘油和脂肪酸盐(即肥皂)的反应称为
皂化反应。水解1g脂肪所消耗
氢氧化钾的毫克数称为
皂化值。皂化值与脂肪的平均分子质量成反比。皂化值越大表示脂肪中脂肪酸的平均分子质量越小。
4、
氢化和
碘化脂肪中
DHA的碳-碳双键在
催化剂存在的情况下加热可与
氢或
卤族元素发生
加成反应其中与
碘的加成反应(碘化)可用以分析
脂肪酸的不饱和程度。通常将100g脂肪通过加成反应所消耗碘的克数称为碘值(或碘价)。碘值越大,
脂肪酸的不饱和程度越高。
氢化过程可使
植物油中的
DHA发生加成反应转变为
饱和脂肪酸,使液态
植物油转变为固态的“
植物奶油”或称“
人造脂肪”,同时会产生一定比例的
反式脂肪(
双键上两个
碳原子结合的两个
氢原子分别在
碳链的两侧)。植物油在高温或长时间烹时,也很容易产生反式脂肪酸。反式脂肪酸对健康有危害,它可使低密度脂蛋白(low
密度 lipoprotein,LDL)升高,使
高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDD降低,从而增加
心肌缺血的危险性。
5、
酸败 脂肪长期暴露在空气中会产生难闻的气味,这种现象称为酸败。酸败的主要原因是分子中的碳-碳双键、酯键等发生氧化、
水解等反应,生成低级的醛、
醛酸和短酸等物质而产生臭味。
油脂
酸败后的分解产物会产生难闻的气味,具有苦涩味,分解产物有毒,轻者会引起
腹泻,严重者可能造成肝脏疾病。此外,还会破坏食物中的
维生素、必需
氨基酸,阻碍消化道酶的消化作用,使食品的营养价值降低。因此,酸败后的油脂不能食用。
生物合成
甘油三酯的生物合成动物肝脏和
脂肪组织是合成甘油三酯最活跃的组织。小肠黏膜细胞能利用外源脂肪的消化产物甘油单酯和
脂肪酸合成甘油三酯。
维管植物也能大量合成甘油三酯,微生物则含甘油三酯较少。甘油三酯的合成途径如下图。
1、甘油单酯途径动物小肠黏膜细胞主要以消化吸收的甘油单酯和
脂肪酸为原料合成甘油三酯。脂肪酸先与CoA结合成脂酰辅酶A,脂酰辅酶A与甘油单酯形成
甘油二酯,然后合成甘油三酯。
2、
磷脂酸合成途径动植物体内甘油三酯主要通过该途径合成。瞬脂酸是主要的中间产物,合成中所需的脂酰基由脂酰辅酶A提供,某些微生物如
大肠杆菌体内,其脂酰基由脂酰ACP直接提供。合成中所需的
3-磷酸甘油酸有两个来源:一是由糖分解中间产物
磷酸二羟丙酮转变而来;二是由甘油三酯
水解产生的甘油,在
甘油激酶催化下,与ATP作用生成。
代谢
甘油三酯是人体内由长链
脂肪酸和甘油形成的一种脂质,因不具有水溶性,在血中主要以肠道来源的乳糜微粒(chylomicron,CM)和肝脏来源的极低密度脂蛋白(very low
密度 lipoprotein,VLDL)的形式存在,而这两种物质在体内的代谢过程也分别代表了甘油三酯在循环中的两种代谢途:外源性途径和内源性途径。
外源性途径
食物中的甘油三酯在胃及小肠经胰脂肪酶的作用下消化成
游离脂肪酸和甘油单酯,这些消化后的
小分子进入
细胞后,会在肠上皮细胞内与载脂蛋白B48、
胆固醇及
磷酸甘油酯等结合形成CM,这些富含甘油三酯的 CM会被分泌至淋巴管,并通过
胸导管汇入静脉系统。在
血液循环中的CM,会在一种
水解酶———
脂蛋白脂肪酶的作用下水解甘油三酯而释放出
游离脂肪酸供组织细胞利用,并留下CM残余物。未被
水解的CM及已水解的CM残余物将被肝组织摄取。
内源性途径
肝脏中
VLDL的合成由载脂蛋白B100移位至
内质网的管腔侧启动。当一分子的载脂蛋白B100固定在内质网时,其伸长的
多肽链会招募许多其他的载脂蛋白(如
载脂蛋白e、载脂蛋白C-Ⅱ),以及不同数量的甘油三酯和
胆固醇酯,这样就构成了一分子的VLDL,其大小主要取决于甘油三酯及
胆固醇酯的数量。在肝内形成的VLDL通过
肝细胞膜分泌入血后,也会在
脂蛋白脂肪酶的作用下
水解脂质核心中的甘油三酯,当越来越多的甘油三酯被水解后,便形成了体积更小密度更大的中间密度脂蛋白以及VLDL残余物。中间密度
脂蛋白会继续被水解产生致动脉粥样硬化的LDL。因此,LDL可认为是VLDL的产物,而 VLDL是LDL的前体。
临床疾病
高甘油三酯血症的标准
尽管并不能肯定甘油三酯是否会增加CHD的患病风险,但是甘油三酯血症合适水平与异常的切点主要是考量甘油三酯对心血管事件的影响。2016 年《中国成人血脂异常防治指南》提出甘油三酯的合适水平应<1.69mmol/L,边缘升高的范围为≥1.69mmol/L并<2.26mmol/L,如果甘油三酯≥2.26mmol/L 则认为甘油三酯升高。2019年欧洲心脏协会(ESC)和欧洲动脉粥样硬化协会(EAS)联合发布的关于血脂异常的管理中,对TG的切点已不存在,只是表明TG<1.69 mmol/L预示着
心肌缺血(coronary artery heart disease,CHD)低风险,而高于目标值可能需要关注其他的危险因素。
也有学者根据
遗传学研究数据尝试将高甘油三酯血症分为2种类型:一是轻-中度高甘油三酯血症(甘油三酯为2.00-10.00mmol/L),常有多个易感基因并由继发因素诱发;二是严重高甘油三酯血症(甘油三酯>10.00 mmol/L),多为单基因遗传。这个研究小组同时提出,轻-中度的甘油三酯血症会增加CHD风险,而严重高甘油三酯血症将增加
急性胰腺炎的发病风险,这种分类可能需要更多临床数据方面的支持。
症状
1、轻度的甘油三酯升高并没有明显的症状;
2、长时间的甘油三酯升高则会导致患者的
眼睑处出现
黄色瘤,部分患者还会出现超重、肥胖等情况;
3、严重的的甘油三脂升高可能还会在抽血时出现乳糜血,即血液的表现出现了牛奶似的油;
4、高甘油三酯可能会引起视力模糊、视力下降、头晕、头痛、活动不灵敏、胸闷、
心悸病、气喘等并发症。
症状起因
脂质来源、
脂蛋白合成、代谢过程
关键酶异常,脂质降解过程受体通路障碍等,均可导致
血脂异常发生。高甘油三酯主要与遗传、不良生活饮食习惯、机体原发疾病等相关。
1、遗传
基因异常是造成甘油三酯升高的原因之一,主要表现为家族性的
高甘油三酯血症,此类患者即使饮食等因素控制的很好,血液中的甘油三酯也会有升高的情况。
2、不合理的生活、饮食习惯
糖类摄入过多或
肉类摄入过多都会引起甘油三酯水平升高。除了饮食因素以外,不良的生活习惯也会导致甘油三酯升高,如缺乏锻炼、经常吸烟饮酒、长期处于精神紧张或焦虑的状态等。
3、机体原发疾病
对于患有
糖尿病的患者,通常会出现甘油三酯升高。此外,严重肥胖以及患有
肝病、肾病的患者,也容易出现甘油三酯升高。
常见疾病
治疗
预计治疗
治疗的关键在于调节、平稳
血脂水平,对于继发于其他疾病的患者,需要积极治疗原发疾病。治疗药物医生会根据患者的实际情况进行选择用药。
治疗方法
1、改善生活方式
(1)合理饮食:高甘油三酯的人群需要尽量控制饮食中热量的摄入,少吃油炸类的食物或肉类,尽量多吃一些清淡的食物如
米粥,或者也可以多吃新鲜的水果蔬菜等食物,同时还需要戒烟、戒酒。
(2)加强锻炼:缺乏锻炼也是甘油三酯升高的一个原因之一,所以高甘油三酯的人群尽量加强锻炼,如慢跑、打篮球、打羽毛球等。
2、药物治疗
常用的药物包括
贝特类调脂药、
烟酸类及烟酸衍生物以及
他汀类药物,但需要注意的是,贝特类药物和他汀列药物不能同时使用。
(1)贝特类药物:主要包括
非诺贝特、
苯扎贝特等,此类药物可以明显降低
血浆中的甘油三酯的浓度。
(2)烟酸类药物:主要为尼克酸,可以降低血浆中的甘油三酯和低密度
脂蛋白。
(3)他汀类药物:此类药物也能在一定程度上降低甘油三酯,如
辛伐他汀、
阿托伐他汀、
瑞舒伐他汀等。对于他汀类药物过敏者以及
妊娠期及哺乳期的妇女禁用以上药物。
相关药物
预防
1、控制体重,合适的体质指数(BMI 18.5~23.9kg/m2)。
2、合理膳食,控制总热量,减低脂肪。尤其是胆固醇和
饱和脂肪酸的摄入量,少吃
肥肉、
鱿鱼、
蛋黄、
鱼子、
奶油、
可可脂、肝、脑、肾等动物内脏;适当增加
蛋白质及低动物脂肪食物,如鱼肉、鸡肉、蛋白及豆制品,增加饮食中
糖类的比例。
3、适当锻炼,体育活动要循序渐进,不宜勉强做剧烈活动。
4、生活规律,保持乐观、愉快的情绪,劳逸结合,保证充足睡眠,
5、戒烟限酒。
检测
甘油三酯测定决定性的方法为放射性核素稀释-质谱法,常规方法为酶法(GPO-PAP法),国内外均推荐GPO-PAP法作为临床测定方法,生产商试剂盒也大多数采用此法。酶法的原理是通过
脂肪酶水解甘油三酯为甘油和
脂肪酸后,以多种方法测定其中的甘油部分的含量从而确定甘油三酯的含量,这导致获得的是血中所有甘油三酯的含量。甘油三酯的测定方法具有良好的准确性和稳定性。芬兰学者曾对1978—2007年的甘油三酯测量的系统误差进行分析,在采用5种不同外部质量评估方案492轮的比对下,发现甘油三酯测量方法的平均年误差率为1.54%(95%CI 2.25-0.83)。