2.1. Классификация липопротеидов

Существует несколько классификаций ЛП, основанных на различиях в их свойствах: гидратированной плотности, скорости флотации, электрофоретической подвижности, а также на различиях в апопротеиновом составе. Гидратированная плотность ЛП ниже плотности плазменных белков, не связанных с липидами. При ультрацентрифугировании в растворах с солевой плотностью 1,21 или 1,25 г/мл. ЛП всплывают, а белки несвязанные с липидами, остаются в инфранатанте. Применяя набор солевых плотностей, можно изолировать отдельные ЛП: ХМ – самые легкие частицы, ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП.

Размеры ЛП частиц находятся в обратной зависимости от их плотности: чем крупнее частица, тем меньше ее плотность и наоборот (рис. 9).

Рис. 9. Зависимость между размерами липопротеидных частиц и их плотностью

При ультрацентрифугировании разделение ЛП на фракции можно получить в зависимости от скорости их флотации (всплытия). При плотности раствора 1,063 г/л всплывают хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой (ЛПОНП) и низкой плотности (ЛПНП ) и при плотности 1,20 г/л липопротеины высокой плотности (ЛПВП), при этом каждый класс ЛП имеет свойственный ему профиль (рис.10).

Рис. 10. Шлирен-профиль липопротеидов плазмы крови человека при ультрацентрифугировании

В основу другой классификации положена электрофоретическая подвижность по отношению к глобулинам плазмы, согласно которой различают ХМ (остаются на старте подобно гамма –глобулинам), пре β - ЛП, β – ЛП и альфа - ЛП, занимающие положение β, α -1 и α -2 – глобулинов соответственно. Так как электрофоретическая подвижность фракций ЛП, выделенных методом ультацентрифугирования, соответствует подвижности отдельных глобулинов, иногда используют двойное их обозначение: ЛПОНП они же - пре β – ЛП; ЛПНП или β - ЛП; ЛПВП или α – ЛП (рис. 11).

Рис. 11. Электрофоретическая подвижность фракций липопротеидов

Имеются и другие классификации ЛП, основанные на содержании в них того или иного белка или липида, согласно которой, выделяют апо А – и апо В – содержащие ЛП, а также ЛП, богатые ТГ, ХС, ФЛ.

2.2. Хиломикроны

Хиломикроны появляются в сыворотке крови через несколько часов после приема пищи, это так называемые “танцующие частицы”, они поступают в кровь из лимфы, транспортируют пищевые ТГ. ХМ остаются на старте при всех видах электрофореза, что связано с незначительным содержанием в них белка (2 % ). Белковая часть имеет все основные группы протеинов: апо В - 48, апо В –100, апо В, С. Е, А (табл. 1).

ХМ – это сферические частицы низкой плотности, они всплывают при обычном центрифугировании или даже при длительном стоянии плазмы в пробирке.

ХМ являются самыми крупными ЛП – частицами. В плазме крови здоровых людей, не принимавших пищи в течение 12 – 14 часов, ХМ не содержатся, но при некоторых патологиях ЛП обмена наблюдается постоянное наличие ХМ в крови.

Таблица 1

Состав и физико-химические свойства липопротеидов плазмы крови человека, богатых триглицеридами или холестерином

Показатели	ХМ	ЛПОНП	ЛПНП (ЛППП)	ЛПНП2
Средняя гидратированная плотность частиц, г/мл	0,93	0,97	1,012	1,035
Границы солевой плотности для выделения, г/мл	1,006	1,006	1,006-1019	1,019-1,063
Диаметр частиц, нм	>100	25-75	22-24	19-23
ММ×104, Да	500	5-13	3,9-4,8	2,7-4,0
Скорость флотации (SI)	>400	20-400	12-20	0-12
Средний поверхностный потенциал, мВ	0	-7	-7	-7
Подвижность в электрическом поле	Остаются на старте	Пре-β	β	β
Химический состав ЛП,%
Белок	1-2	5-12	14-18	20-25
ХС общий	0,5-3	15-17	35-45	45-48
% экстерефицированно-го ХС	46	57	66	70
ФЛ	3-9	13-20	11-17	20-30
ТГ	80-95	50-70	24-34	5-10
Основные апопротеины	В-48,С, Е, А	В-100, С, Е,	В-100 С, (Е)	В-100
Содержание в плазме крови взрослых лиц натощак, мг/дл	Следы	50-200	10-50	200-300
Период полураспада	10-15 мин	2-4 ч	5-8 ч	2,5 сут

ХМ ЛПОНП ЛПНП ( ЛППП) ЛПНП2

2.3. Липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП)

Липопротеины очень низкой плотности являются транспортной формой эндогенных ТГ, на долю которых приходится 50 - 70 % массы частицы (табл. 1). Содержание белка в них выше, чем в ХМ, поэтому они перемещаются в электрическом поле. ЛПОНП являются гетерогенными, различаются размерам частиц, составом и физико – химическими свойствами. Содержание ТГ в них прямо пропорционально диаметру и скорости флотации, но обратно пропорционально содержанию ФЛ и белка. В мелких частицах отношение НЭХС / ХС меньше, чем в крупных.

Главным белком ЛПОНП является апо В – 100 , но имеются также апопротеины группы С – III, апо А –1, А –II, А – 1У и другие. Апо В и Е находятся в различном конформационном состоянии в крупных и мелких частицах, что определяет их субстратное сродство к липолитическим ферментам и степень взаимодействия со специфическими рецепторами клеточных мембран. Поэтому ЛПОНП делят на два подкласса: ЛПОНП ₁ и ЛПОНП ₂.

ЛПОНП и ХМ содержат относительно мало белка, но много липидов, прежде всего ТГ. Это обеспечивает легкую доступность частиц для липопротеидлипазы (ЛПЛ), которая осуществляет гидролиз содержащихся в них ТГ.

Образование ХМ и ЛПОНП. ХМ в организме человека синтезируются в кишечной стенке при приеме жирной пищи, а ЛПОНП синтезируются в печени. Основной белок этих ЛП – апо В –100 синтезируется в рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума гепатоцитов. В гладком ретикулуме синтезируются липидные компоненты и там же происходит сборка ЛПОНП. Стимулом для их образования является повышенная концентрация НЭЖК.

Процесс образования ХМ происходит в эпителиальных клетках кишечника. Ресинтезированные в них ТГ, ФЛ и поступившие из полости кишечника свободный и эстерифицированный ХС, соединяются внутри цистерн гладкого эгдоплазматического ретикулума с небольшим количеством белков: В, А –I, А –II и А –IV. Образуются пре – ХМ, они перемещаются в лимфатические сосуды, из них они проходят – в грудной лимфатический проток и затем попадают в кровяное русло. В лимфе и крови пре - ХМ взаимодействуют с ЛПВП , там обогащаются белком апо С и превращаются в зрелые ХМ.

Нативные ХМ и ЛПОНП не подвергаются в печени катаболизму. Захвату и катаболизму подвержены только частицы этих ЛП после значительных структурных изменений, ремнантных, остаточных. При поступлении ХМ и ЛПОНП в кровоток, сразу происходит обмен их поверхностными липидными компонентами с мембранами эритроцитов, лейкоцитов, эндотелиальных и других клеток и деградация под влиянием липолитических ферментов – липопротеидлипазы (ЛПЛ) и печеночной триглицеридлипазы (П - ТГЛ) (рис. 12).

Рис. 12. Пути катаболизма ХМ и ЛПОНП, осуществляемые при участии клеточных рецепторов

Липопротеидлипаза – фермент класса гидролаз, в ТГ она разрывает сначала сложноэфирные связи в 1- ом и 3 - ем, а затем и во 2 – ом положениях. Часть высвобождаемых ЖК поступает в кровь, где они связываются с альбуминами, но основная масса ЖК поглощается клетками внепеченочных органов и тканей (жировая и мышечная ткани, сердечная мышца, селезенка, диафрагма). Обедненная ТГ триглицеридная частица возвращается в кровоток. Наиболее высокая активность ЛПЛ обнаружена в жировой ткани, где фермент обеспечивает значительное накопление жира и регулирует его содержание в ней.

Освободившиеся в результате липолиза ЖК и моноглицериды являются сильными ингибиторами ЛПЛ, они ослабляют его взаимодействие с субстратом и уменьшают активирующее влияние. Таким образом, модуляция ЛПЛ представляет собой основной механизм, с помощью которого регулируется поступление главного энергетического материала – ЖК в ткани.

Местом действия ЛПЛ является внутренняя поверхность сосудов, она функционирует как мембрано - связанный энзим на поверхности эндотелия. ЛПЛ синтезируется в клетках различных органов и тканей, но наиболее интенсивно в жировой и мышечных тканях. Регуляция активности ее тканеспецифична и зависит от физиологических потребностей тканей. Снижение ее активности может наблюдаться в результате различного рода генетических мутаций.

В результате воздействия ЛПЛ на ХМ и ЛПОНП происходит процесс их делипидации и процесс частичной депротеинизации и процесс переноса апо - С на ЛПВП, происходит образование ремнантных частиц, в том числе обогащенных ХС. Образуется несколько типов ремнантных частиц: ремнанты ХМ, содержащие основной белок апо – В; ремнанты ЛПОНП, содержащие апо В - 48 или В - 100. Наличие той или иной формы апо - В в ремнантных частицах определяет их дальнейшую метаболическую судьбу.

Удаление ремнантных частиц с апо В - 48 и апо – Е происходит в печени рецепторным путем эндоцитоза при участии апо Е – рецептора гепатоцитов.