生化学

生化学 · 5/3

脂質代謝の概観;脂質の吸収;カイロミクロンの代謝

Overview of lipid metabolism; absorption of lipids; metabolism of chylomicrons — L I

🧠 脂質吸収は「胆汁酸で→で加水分解→に取り込み→→に詰めてリンパへ」という一連の工程として読む。 (脂質)を(血液・リンパ)で運ぶための解決策がリポタンパクとアルブミン。形成の鍵はMTP・apoB-48。はとして現れる。

脂質輸送の根本問題

を(血漿)で運ぶという根本問題への解決策が、リポタンパク粒子と、を運ぶアルブミン(1分子に少なくとも7つの結合部位をもつ。脂肪酸の動員と血中輸送)。

  • 食事脂質量はにより幅があり、本項では主にその消化・吸収機構を扱う。
  • 食事脂質は主にトリグリセリドで、ほかにやリン脂質を含む1。

消化管での脂質消化

食欲・消化ホルモン

が十二指腸・空腸のI細胞から、脂肪・タンパク質に富む食事で分泌され、・の分泌促進・を引き起こす(を管腔で活性化するのはエンテロとで、ではない)。加齢で分泌が増加し、食欲低下(20〜80歳で男性最大1200 kcal/日、女性最大800 kcal/日の摂取減少)につながる。

胆汁中の脂質の物理状態

胆汁は主に水(90%超)で、胆汁酸は高い水溶性、コレステロール・リン脂質は水に不溶。胆汁酸はを超えるとしてを形成し、コレステロールをする。胆汁酸・コレステロール・リン脂質の相対濃度により、・・単層/・など複数の相状態が生じる(三成分)。

⚠️ はの第一段階。 胆汁酸濃度が低くリン脂質・コレステロール濃度が高い領域で、コレステロールがしやすくなる(の)。

腸管腔での脂質消化と取り込み

がの中で・・リン脂質を加水分解し、脂肪酸・2-・コレステロール・を生じる。に入った産物は、小胞体でもう一度されて元の脂質に組み直される()。

flowchart TD
  subgraph LUMEN["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='intestinal lumen'>腸管腔</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bile salt micelle'>胆汁酸ミセル</span>)"]
    TAG["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='triacylglycerol, TAG'>トリアシルグリセロール</span>"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pancreatic lipase'>膵リパーゼ</span>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='co-lipase'>コリパーゼ</span><br>2 H₂O<br>1位・3位のエステルを切る"| MAG["2-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='monoacylglycerol'>モノアシルグリセロール</span>"]
    TAG -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pancreatic lipase'>膵リパーゼ</span>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='co-lipase'>コリパーゼ</span><br>2 H₂O<br>1位・3位のエステルを切る"| FA["脂肪酸"]
    CE["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cholesteryl ester'>コレステロールエステル</span>"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cholesterol esterase'>コレステロールエステラーゼ</span><br>H₂O"| CH["コレステロール"]
    CE -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cholesterol esterase'>コレステロールエステラーゼ</span><br>H₂O"| FA
    PL["リン脂質"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='phospholipase A2 (PLA2)'>ホスホリパーゼA2</span><br>H₂O<br>2位のエステルを切る"| LYSO["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lysophospholipid'>リゾリン脂質</span>"]
    PL -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='phospholipase A2 (PLA2)'>ホスホリパーゼA2</span><br>H₂O<br>2位のエステルを切る"| FA
  end
  subgraph ENT["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='enterocyte'>腸細胞</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='smooth endoplasmic reticulum (sER)'>滑面小胞体</span>)"]
    FA2["脂肪酸"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acyl-CoA'>アシルCoA</span>合成酵素<br>ATP → AMP+PPi<br>+CoA"| ACOA["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acyl-CoA'>アシルCoA</span><br>(以下の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acyl group'>アシル基</span>の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='donor'>供与体</span>)"]
    MAG2["2-<span class='jp-term jp-term-diagram' title='monoacylglycerol'>モノアシルグリセロール</span>"] -->|"MGAT<br>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acyl-CoA'>アシルCoA</span> → CoA"| DAG["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='diacylglycerol (DAG)'>ジアシルグリセロール</span>"]
    DAG -->|"DGAT<br>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acyl-CoA'>アシルCoA</span> → CoA"| TAG2["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='triacylglycerol, TAG'>トリアシルグリセロール</span>"]
    CH2["コレステロール"] -->|"ACAT(腸ではACAT2)<br>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acyl-CoA'>アシルCoA</span> → CoA"| CE2["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cholesteryl ester'>コレステロールエステル</span>"]
    LYSO2["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lysophospholipid'>リゾリン脂質</span>"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lysophospholipid'>リゾリン脂質</span><span class='jp-term jp-term-diagram' title='acyl group'>アシル基</span>転移酵素<br>+<span class='jp-term jp-term-diagram' title='acyl-CoA'>アシルCoA</span> → CoA"| PL2["リン脂質"]
  end
  MAG -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='micelle'>ミセル</span>から拡散"| MAG2
  FA -->|"拡散・CD36・FATP4"| FA2
  CH -->|"NPC1L1"| CH2
  LYSO -->|"受動的に取り込み"| LYSO2
取り込み経路 内容
脂肪酸・ 濃度勾配による拡散、またはCD36・FATP4などのタンパクが促進
コレステロール NPC1L1トランスポーターが。はこの阻害薬
・ ABCG5-ABCG8がへくみ戻す
受動的に取り込み
  • 💡 2-経路が腸の特徴。 肝や脂肪組織の合成はグリセロール-3-リン酸から始まるが、はが残した2-に直接を足すので、少ない段階で素早く組み直せる。

エンテロサイト内でのカイロミクロン形成と血中での代謝

flowchart TD
  LIP["再合成された<span class='jp-term jp-term-diagram' title='triacylglycerol, TAG'>トリアシルグリセロール</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cholesteryl ester'>コレステロールエステル</span>"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='microsomal triglyceride transfer protein, MTP'>ミクロソームトリグリセリド転送タンパク</span>(MTP)<br>小胞体内腔で脂質を荷積み"| PRE["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pre-chylomicron'>プレカイロミクロン</span>"]
  B48["apoB-48"] -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='microsomal triglyceride transfer protein, MTP'>ミクロソームトリグリセリド転送タンパク</span>(MTP)<br>小胞体内腔で脂質を荷積み"| PRE
  PRE -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='pre-chylomicron'>プレカイロミクロン</span>輸送小胞<br>小胞体 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='Golgi apparatus'>ゴルジ体</span>"| NCM["新生<span class='jp-term jp-term-diagram' title='chylomicron'>カイロミクロン</span><br>apoA-IVなどを含む"]
  NCM -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='basolateral membrane'>基底側膜</span>から<span class='jp-term jp-term-diagram' title='exocytosis'>開口分泌</span><br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='lacteal'>乳び管</span> → リンパ管 → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='thoracic duct'>胸管</span> → 静脈"| BLD["血中の新生<span class='jp-term jp-term-diagram' title='chylomicron'>カイロミクロン</span>"]
  BLD -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='high-density lipoprotein'>HDL</span>からapoC-II・apoEを受け取る"| MCM["成熟<span class='jp-term jp-term-diagram' title='chylomicron'>カイロミクロン</span>"]
  MCM -->|"<span class='jp-term jp-term-diagram' title='lipoprotein lipase (LPL)'>リポタンパクリパーゼ</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='capillary endothelium'>毛細血管内皮</span>)<br>apoC-IIで活性化<br><span class='jp-term jp-term-diagram' title='triacylglycerol, TAG'>トリアシルグリセロール</span> → 脂肪酸"| REM["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='chylomicron remnant'>カイロミクロンレムナント</span>"]
  REM -->|"apoEを介して肝の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='low-density lipoprotein'>LDL</span>受容体・LRP1が取り込む"| LIV["肝細胞"]
  • apoB-48はので、が脂質を転送して形成を助ける2。apoB-48は肝のapoB-100と同じAPOB遺伝子の産物で、小腸ではmRNAが編集されて途中にができ、N末端側の48%だけが翻訳される。
  • は小胞体からへ輸送小胞で運ばれ成熟し、リンパ系(門脈でなく)へ分泌される。このため食後の脂質は肝を素通りして、まず末梢組織に届く。
  • ApoA-IVもに取り込まれ、粒子サイズの調節に関わるとされる。
  • 血中ではからapoC-II・apoEを受け取り、筋・脂肪組織などののがを分解する。残ったはapoEを目印に肝へ取り込まれる(リパーゼの詳細は)。

⚠️ は形成障害。 MTPをコードするMTTP遺伝子のによる疾患で、腸のも肝のも分泌できない。脂肪の吸収不良(・)と、の脂質組成の異常によるに加え、、とくにビタミンEの欠乏から・進行性のを来す。

腸内コレステロールの全身での行方

腸で吸収されたコレステロールの多くはとして循環に入り最終的に肝に達するが、一部はapoBを含まない経路でも輸送される。加えて、血漿由来コレステロールが腸管から糞便へ排泄されるも提唱され、のステロール排出にはABCG5/ABCG8が関与する。

脂質消化の病態

はの表現型で、、胆汁酸異常、疾患、障害、先天性形成障害などで生じる。代表例はセリアック病(摂取で誘発される小腸疾患)、、である。

まとめ

  • の根本課題はをで運ぶこと。解決策はリポタンパクとアルブミン。
  • 胆汁酸がコレステロール・リン脂質とを形成、濃度バランスで胆石のリスクが変わる。
  • (+)がを2-+脂肪酸2分子に、とがそれぞれ・リン脂質を分解する。産物はCD36/FATP4(脂肪酸)・(コレステロール、の標的)で取り込まれる。
  • 内で脂肪酸をに活性化し、MGAT/DGAT/ACATがする。MTP+apoB-48がを形成し、リンパ系へ分泌。血中ではapoC-IIで活性化されたがを分解し、はapoEを介して肝へ取り込まれる。
  • は血漿由来コレステロールを腸から糞便へ排泄する経路として提唱され、ABCG5/ABCG8が関与する。
  • はの表現型で、膵・胆汁酸・・・形成の障害が原因になる。

出典

  1. 1.Regulation of intestinal lipid metabolism: current concepts and relevance to disease(Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology・2020)食事・胆汁由来脂質の消化吸収、腸細胞内再エステル化、apoB48・MTPによるカイロミクロン形成閲覧 2026-08-20
  2. 2.From Congenital Disorders of Fat Malabsorption to Understanding Intra-Enterocyte Mechanisms Behind Chylomicron Assembly and Secretion(Frontiers in Physiology・2021)腸細胞内脂質輸送、MTPによるapoB48脂質化、カイロミクロン形成障害の病態閲覧 2026-08-20