リポ蛋白リパーゼ（LPL）
【ポイント】
リポ蛋白リパーゼ（LPL）は、脂肪組織などで合成・分泌され、毛細血管の血管内皮細胞表面（脂肪細胞外）に存在する。リポ蛋白リパーゼ（LPL）は、細胞外で、血液中の中性脂肪（トリグリセリド）を、遊離脂肪酸とグリセロールに分解し、細胞内（脂肪細胞内など）に、遊離脂肪酸を取り込ませる。脂肪細胞では、リポ蛋白リパーゼ（LPL）により分解されて取り込まれた遊離脂肪酸は、アシル-CoAを経て、中性脂肪に再合成され、貯蔵される（LPLは、脂肪細胞の中性脂肪貯蔵を促進する）。
なお、ホルモン感受性リパーゼ（HSL）は、脂肪細胞内に存在して、トリグリセリドを、遊離脂肪酸とグリセロールとに分解し、遊離脂肪酸を、血液中に、放出させる（HSLは、脂肪細胞の中性脂肪分解を促進する）。
インスリンは、脂肪組織（脂肪細胞外の血管内皮細胞表面）のリポ蛋白リパーゼ（LPL）の活性をは、上昇させる（脂肪細胞内の中性脂肪貯蔵を促進する）。インスリンは、筋肉、特に心筋のLPL活性をは、低下させる。インスリンは、脂肪細胞に作用し、グルコースの取り込みを促進させ、グリセロール 3-リン酸を生成させ、脂肪細胞が、遊離脂肪酸を、中性脂肪として貯蔵することを、促進する。
インスリンは、ホルモン感受性リパーゼ（HSL）の活性をは、低下させる（脂肪細胞内の中性脂肪分解を抑制する）。
インスリンは、血漿中のリポ蛋白中の中性脂肪の分解を促進し（LPL活性上昇）、遊離脂肪酸を、脂肪細胞内に取り込まさせ、また、脂肪細胞内の中性脂肪の分解を抑制し（HSL活性低下）、脂肪細胞の中性脂肪貯蔵量を増加させる（肥満を促進する）。
脂肪細胞は、インスリンの作用により、血液中のグルコース（ブドウ糖）を、細胞内に取り込んで、中性脂肪（トリグリセリド）を合成し、貯蔵する。
脂肪細胞は、血液中のVLDL（やレムナント）やカイロミクロンに含まれる中性脂肪がリポ蛋白リパーゼ（LPL）により分解されて生じる遊離脂肪酸を、細胞内に取り込んで、中性脂肪として再合成（再構成）し、貯蔵する。
リポ蛋白リパーゼ（LPL）は、トリグリセリド（中性脂肪）を、脂肪酸とグリセロールに分解する。
LPLは、広く、いろいろな組織（毛細血管壁）に存在しているが、脂肪組織で活性が最も高い。LPLは、心筋や骨格筋でも活性が高い。LPLは、肝臓、肺、腎臓（腎髄質）、脾臓、動脈、乳腺、マクロファージにも存在する。LPLは、末梢血管、特に、脂肪組織に血液を供給する細小動脈や毛細血管の内壁に存在する。LPLは、心臓、脂肪組織、脾臓、肺、腎髄質、動脈、横隔膜、乳腺などの組織抽出液にも、含まれている。
LPLは、主に、脂肪組織や、心筋や骨格筋で合成され、分泌され、毛細血管の血管内皮細胞表面で、ヘパラン硫酸などのプロテオグリカンに結合して、存在する（係留している）。
LPLの活性化には、アポ蛋白のアポC-IIが、補酵素のように働くことが、必要。アポC-IIが欠損すると、LPL欠損症と同じような症状を呈する。アポC-IIIは、LPL活性を抑制する。
LPLは、脂肪細胞および筋細胞で合成され、不活性型として分泌され、脂肪組織や筋肉の毛細血管内皮細胞表面に、存在する。なお、ホルモン感受性リパーゼ（HSL）は、細胞内に存在する。
LPLは、カイロミクロンやVLDLに含まれる、アポC-IIと言うアポ蛋白により、活性化され、カイロミクロンやVLDLのトリグリセリド（中性脂肪）を、脂肪酸とグリセロール（モノグリセライド）とに、加水分解する。
カイロミクロンやVLDLに含まれるトリグリセリド（中性脂肪）が、LPLにより分解されると、より粒子が小さなリポ蛋白となり、カイロミクロンレムナントやIDLが、生じる。
LPLは、脂肪組織の毛細血管内皮細胞表面に存在し、血液中のリポ蛋白（回路ミクロンやVLDL）のトリグリセリドを分解し、脂肪酸を脂肪細胞に取り込まさせる。他方、HSLは、脂肪細胞内に存在し、脂肪細胞中のトリグリセリドを分解し、血液中に脂肪酸を放出（供給）させる。
脂肪組織では、LPLにより分解した脂肪酸を、再び、トリグリセリドとして、貯蔵する。脂肪組織以外の組織（心筋や骨格筋など）では、LPLにより分解した脂肪酸を、エネルギー源として利用する。
インスリンは、脂肪組織（脂肪細胞外の血管内皮細胞表面）のリポ蛋白リパーゼ（LPL）の活性をは、上昇させる。インスリンは、脂肪組織のLPL（脂肪細胞外の血管内皮細胞表面に存在する）の活性をは、上昇させるので、LPLによって血液中の中性脂肪が分解され、遊離脂肪酸の脂肪細胞内への取り込みが促進され、中性脂肪貯蔵が促進する。
インスリンは、筋肉（特に心筋）のLPL活性をは、低下させる。
インスリンは、ホルモン感受性リパーゼ（HSL）の活性をは、抑制する。成長ホルモンは、脂肪組織のリポ蛋白リパーゼ（LPL）の活性を、抑制（低下）させる。
インスリンは、脂肪細胞内のトリグリセリド（中性脂肪）の分解を抑制し、血漿中のリポ蛋白中のトリグリセリド（中性脂肪）の分解を促進し、脂肪酸を、脂肪組織（脂肪細胞）内に取り込む。脂肪組織（白色脂肪細胞）では、glycerokinase（グリセロールを、グリセロール-3-リン酸にする酵素）の活性が低いので、LPLによりトリグリセリドが分解される際に、脂肪酸と同時に放出されるグリセロールは、血漿中を、肝臓に輸送される（糖新生に利用される）。
脂肪細胞では、トリグリセリド合成に必要なアシル-CoAは、LPLにより生成された遊離脂肪酸や、グルコースが解糖されて生成されるアセチル-CoAから生成される：ヒトの脂肪細胞では、後者のアシル-CoA（グルコースが解糖されて生成されるアセチル-CoAから生成される脂酸）は、極めて少ない。脂肪細胞では、中性脂肪を合成する（組み立てる）が、中性脂肪の原料となる遊離脂肪酸（アシル-CoA）は、血中のカイロミクロンやVLDLの中性脂肪に由来し、脂肪細胞内で合成される遊離脂肪酸は、少ない（脂肪酸を合成する酵素活性は、肝臓が高い）。
脂肪細胞では、アシル-CoAと、グリセロール 3-リン酸（α-グリセロリン酸）から、トリグリセリドが生成される。グリセロール 3-リン酸は、インスリンにより脂肪細胞内に取り込まれるグルコース（ブドウ糖）の代謝（解糖）により、供給される。
glycerokinaseは、肝臓や腎臓に存在するが、脂肪細胞（白色脂肪細胞）には、glycerokinaseが存在しない（活性が低い）ので、HSLによりトリグリセリドが分解された際に生成されるグリセロールは、アシル-CoAをエステル化してトリグリセリドを生成するのに、利用出来ない。
脂肪細胞は、インスリンの作用で、糖輸送担体（GLUT4）の発現が促進され、グルコースを取り込み、グリセロール 3-リン酸を生成し、遊離脂肪酸を、トリグリセリドとして貯蔵する（インスリンの作用で肥満になる）。なお、脂肪組織に取り込まれるグルコース（ブドウ糖）は、（血糖の）３％程度に過ぎないと言う。
インスリンは、血漿中のリポ蛋白中の中性脂肪の分解を促進し（LPL活性上昇）、遊離脂肪酸を、脂肪細胞内に取り込まさせ、また、脂肪細胞内の中性脂肪の分解を抑制し（HSL活性低下）、脂肪細胞の中性脂肪貯蔵量を増加させる（肥満を促進する）。
インスリンが不足して、グルコースが脂肪細胞内に取り込まれないと、脂肪細胞内では、HSLによるトリグリセリド分解の方が、エステル化によるトリグリセリド合成（アシル-CoAのグリセロール 3-リン酸へのエステル化）より、多くなり、血中への遊離脂肪酸の放出が増加する。
カイロミクロンやVLDLは、含まれているアポC-II（HDLから獲得する）というアポ蛋白を介して、主に脂肪組織や筋肉の毛細血管内皮細胞表面のリポ蛋白リパーゼ（LPL）を活性化させる。LPLは、カイロミクロンを、カイロミクロンレムナントに変化させ、また、VLDLを、IDLに変化させる（IDLは、HTGLにより、LDLに変化させる）。
糖尿病では、血液中のLPL活性が低下し、中性脂肪の分解が遅延して、高中性脂肪（トリグリセリド）血症になる。
糖尿病では、VLDL、カイロミクロンレムナント、VＬＤＬレムナント（IDL）が増加する。また、LDLの異化で生成されるHDL（特に、HDL2）が、低下する。NIDDMでは、門脈における高インスリン血症が、肝臓での脂肪酸合成を増加させ、VLDL合成を促進させ、LDLが増加する。
血糖の上昇により、LDLのアポB蛋白のリジン残基が糖化され、LDL受容体（LDLレセプター）
への親和性が低下し、LDLが血中に増加し、動脈硬化の原因となる、酸化LDLも増加する。
糖尿病では、小腸上皮細胞で、コレステロールの吸収を促進させるアシル-CoA：コレステロールアシルトランスフェラーゼ（ACAT：acyl-CoA cholesterol acyltransferase）の活性が増加していて、コレステロールを含んだカイロミクロンレムナントが増加しやすい。
リン脂質は、LPL活性を阻害する。
経静脈栄養に用いる脂肪乳剤は、10％製剤と、20％製剤とがあるが、20％製剤の方が、トリグリセリドが多く含まれているので、リン酸/トリグリセリド比が低く、投与されるリン脂質が、少ないので、LPL活性の阻害が少なく、トリグリセリドが、LPLにより、速く代謝される（LDL分画のコレステロールやリン脂質の沈着が低下する）。
LPLは、1943年に、Hahnが、イヌの実験中に、ヘパリンを抗凝固剤として使用した血液を輸血した際、食事性高脂肪血症により乳び状の外観を呈していたイヌの血漿が、清澄化される現象に気付き、清澄化因子（clearing factor）として発見された。
ヘパリンを、血漿トリグリセリド値（血漿TG値）が正常な健常者に静注（静脈注射）すると、血漿LPL活性が増加して、トリグリセリドリッチリポ蛋白（カイロミクロンやVLDL）が、LPLにより分解され、血漿中HDL-コレステロール値（濃度）が、上昇する。
LPL活性は、ヘパリン静注前には、血漿中に殆ど検出出来ない。ヘパリン静注後には、LPLが血液中に遊離し、血漿LPL活性が増加する。なお、ヘパリン静注により、肝性トリグリセリドリパーゼ（HTGL）も血液中に遊離して来るので、分別定量が必要となる。
フィブラート系薬剤は、血中で、リポ蛋白リパーゼ（LPL）と、肝性トリグリセリドリパーゼ（HTGL）を活性化させ、VLDLやレムナントリポ蛋白の異化を促進する。
肥満患者では、脂肪細胞のLPL活性が高い。
参考文献
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