تكوين الدهون

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في الكيمياء الحيوية ، تُعرف عملية تكوين الدهون بتحويل الأحماض الدهنية والجليسرول إلى دهون ، أو بعملية أيضية يتم من خلالها تحويل أسيتيل-CoA إلى ثلاثي الجليسريد لتخزينه في الدهون . [ 1 ] تشمل عملية تكوين الدهون كلاً من تخليق الأحماض الدهنية وتخليق ثلاثي الجليسريد ، حيث تتمثل الأخيرة في عملية أسترة الأحماض الدهنية بالجليسرول قبل تعبئتها في البروتينات الدهنية منخفضة الكثافة جدًا (VLDL). تُنتج الأحماض الدهنية في سيتوبلازم الخلايا عن طريق إضافة وحدات ثنائية الكربون بشكل متكرر إلى أسيتيل-CoA. أما تخليق ثلاثي أسيل الجليسرول، فيحدث في غشاء الشبكة الإندوبلازمية للخلايا عن طريق ربط ثلاث جزيئات من الأحماض الدهنية بجزيء جليسرول. تحدث كلتا العمليتين بشكل رئيسي في الكبد والأنسجة الدهنية ، ولكنها تحدث أيضًا بدرجة ما في أنسجة أخرى مثل الأمعاء والكلى. [ 2 ] [ 3 ] بعد تعبئتها في VLDL في الكبد، يتم إفراز البروتين الدهني الناتج مباشرة في الدم لتوصيله إلى الأنسجة الطرفية.

تخليق الأحماض الدهنية

تبدأ عملية تخليق الأحماض الدهنية من أسيتيل مرافق الإنزيم-أ، وتتطور بإضافة وحدات ثنائية الكربون. تحدث عملية تخليق الأحماض الدهنية في سيتوبلازم الخلايا، بينما يحدث التحلل التأكسدي في الميتوكوندريا . تُنظَّم العديد من الإنزيمات المسؤولة عن تخليق الأحماض الدهنية في مُركَّب إنزيمي مُتعدد يُسمى مُركِّب الأحماض الدهنية . [ 4 ] يُعد النسيج الدهني والكبد من أهم مواقع تخليق الأحماض الدهنية . [ 5 ]

تخليق الدهون الثلاثية

تُصنَّع الدهون الثلاثية عن طريق أسترة الأحماض الدهنية إلى جليسرول . [ 1 ] تحدث أسترة الأحماض الدهنية في الشبكة الإندوبلازمية للخلايا عبر مسارات أيضية، حيث تُنقل مجموعات الأسيل في أسيل مرافق الإنزيم أ الدهني إلى مجموعات الهيدروكسيل في جليسرول-3-فوسفات وثنائي أسيل جليسرول. [ 6 ] ترتبط ثلاث سلاسل من الأحماض الدهنية بكل جزيء جليسرول. تتفاعل كل مجموعة من مجموعات الهيدروكسيل الثلاث (-OH) في الجليسرول مع الطرف الكربوكسيلي لسلسلة حمض دهني (-COOH). يُفقد الماء، وترتبط ذرات الكربون المتبقية برابطة (-O-) من خلال تفاعل نزع الماء .

يستطيع كل من النسيج الدهني والكبد تصنيع الدهون الثلاثية. وتُفرز الدهون الثلاثية التي ينتجها الكبد على شكل بروتينات دهنية منخفضة الكثافة جدًا (VLDL). تُفرز جزيئات VLDL مباشرةً في الدم، حيث تعمل على توصيل الدهون المُصنّعة داخليًا إلى الأنسجة الطرفية.

إنزيميًا، يحدث مسار جليسرول-3-فوسفات في الشبكة الإندوبلازمية حيث يتم أسيلته بواسطة أسيل ترانسفيراز جليسرول-3-فوسفات (GPAT)، وأسيل ترانسفيراز 1-أسيل جليسرول-3-فوسفات (AGPAT)، ثم يُزال الفوسفات منه بواسطة ليبين، وأخيرًا يُحوّل بواسطة أسيل ترانسفيراز ثنائي أسيل جليسرول (DGAT). [ 7 ]

التنظيم الهرموني

الأنسولين هرمون ببتيدي بالغ الأهمية لتنظيم عملية التمثيل الغذائي في الجسم. يُفرز الأنسولين من البنكرياس عند ارتفاع مستويات السكر في الدم، وله تأثيرات عديدة تُعزز امتصاص السكريات وتخزينها، بما في ذلك تكوين الدهون.

يحفز الأنسولين عملية تكوين الدهون بشكل أساسي عن طريق تنشيط مسارين إنزيميين. يقوم إنزيم نازع هيدروجين البيروفات (PDH) بتحويل البيروفات إلى أسيتيل-CoA . ويقوم إنزيم كربوكسيلاز أسيتيل-CoA (ACC) بتحويل أسيتيل-CoA الناتج عن PDH إلى مالونيل-CoA . يوفر مالونيل-CoA الوحدات البنائية ثنائية الكربون التي تُستخدم لتكوين الأحماض الدهنية الأكبر حجمًا.

يحفز الأنسولين عملية تكوين الدهون أيضًا من خلال تعزيز امتصاص الجلوكوز بواسطة الأنسجة الدهنية . [ 1 ] ويمكن أن تزداد هذه الزيادة في امتصاص الجلوكوز عبر استخدام ناقلات الجلوكوز الموجهة إلى غشاء البلازما، أو من خلال تنشيط الإنزيمات المولدة للدهون والمحللة للجلوكوز عبر تعديل تساهمي . [ 8 ] كما وُجد أن للهرمون تأثيرات طويلة الأمد على التعبير الجيني المسؤول عن تكوين الدهون. ويُفترض أن هذا التأثير يحدث عبر عامل النسخ SREBP-1 ، حيث يؤدي ارتباط الأنسولين بـ SREBP-1 إلى التعبير الجيني لإنزيم جلوكوكيناز . [ 9 ] ويُفترض أن تفاعل الجلوكوز مع التعبير الجيني المسؤول عن تكوين الدهون يتم تنظيمه من خلال زيادة تركيز مستقلب غير معروف للجلوكوز عبر نشاط إنزيم جلوكوكيناز.

يُعدّ اللبتين هرمونًا آخر قد يؤثر على تكوين الدهون عبر مسار SREBP-1 . ويشارك في هذه العملية عن طريق الحدّ من تخزين الدهون من خلال تثبيط امتصاص الجلوكوز والتدخل في مسارات أيضية أخرى في الأنسجة الدهنية. [ 1 ] ويحدث تثبيط تكوين الدهون من خلال خفض تنظيم التعبير الجيني للأحماض الدهنية والدهون الثلاثية . [ 10 ] وقد وُجد أن اللبتين، من خلال تعزيز أكسدة الأحماض الدهنية وتثبيط تكوين الدهون ، يتحكم في إطلاق الجلوكوز المخزّن من الأنسجة الدهنية. [ 1 ]

من الهرمونات الأخرى التي تمنع تحفيز تكوين الدهون في الخلايا الدهنية هرمونات النمو . تؤدي هرمونات النمو إلى فقدان الدهون ولكنها تحفز نمو العضلات. [ 11 ] إحدى الآليات المقترحة لكيفية عمل هذا الهرمون هي أن هرمونات النمو تؤثر على إشارات الأنسولين، مما يقلل من حساسية الأنسولين وبالتالي يقلل من تنظيم التعبير عن إنزيم مُركِّب الأحماض الدهنية. [ 12 ] تشير آلية أخرى مقترحة إلى أن هرمونات النمو قد تُفسفر STAT5A و STAT5B ، وهما عاملان نسخ ينتميان إلى عائلة مُحَوِّل الإشارة ومنشط النسخ (STAT). [ 13 ]

توجد أيضاً أدلة تشير إلى أن البروتين المحفز للأَسْيَلَة (ASP) يعزز تجمع الدهون الثلاثية في الخلايا الدهنية. [ 14 ] ويحدث هذا التجمع من خلال زيادة إنتاج الدهون الثلاثية. [ 15 ]

إزالة الفوسفات من نازعة هيدروجين البيروفات

يحفز الأنسولين نشاط فوسفاتاز نازعة هيدروجين البيروفات . يقوم الفوسفاتاز بإزالة الفوسفات من نازعة هيدروجين البيروفات، مما ينشطها ويسمح بتحويل البيروفات إلى أسيتيل-CoA. تؤدي هذه الآلية إلى زيادة معدل تحفيز هذا الإنزيم، وبالتالي زيادة مستويات أسيتيل-CoA. تؤدي زيادة مستويات أسيتيل-CoA إلى زيادة التدفق ليس فقط عبر مسار تخليق الدهون، بل أيضًا عبر دورة حمض الستريك.

أسيتيل-CoA كاربوكسيلاز

يؤثر الأنسولين على إنزيم أسيتيل-CoA كربوكسيلاز (ACC) بطريقة مشابهة لتأثيره على إنزيم بيروفات ديهيدروجينيز (PDH). إذ يؤدي إلى إزالة الفوسفات منه عبر تنشيط فوسفاتاز PP2A، الذي بدوره يُنشّط الإنزيم. أما الجلوكاجون، فيُمارس تأثيرًا مُضادًا، حيث يزيد من فسفرة وتثبيط إنزيم ACC، وبالتالي يُثبّطه ويُبطئ عملية تخليق الدهون.

يؤثر تثبيط إنزيم أسيتيل-CoA كربوكسيلاز (ACC) على معدل تحويل أسيتيل-CoA إلى مالونيل-CoA. يؤدي ارتفاع مستوى مالونيل-CoA إلى اختلال التوازن، مما يزيد من إنتاج الأحماض الدهنية عبر التخليق الحيوي. تُعد الأحماض الدهنية طويلة السلسلة منظمات ألوستيرية سلبية لإنزيم ACC، لذا عندما تحتوي الخلية على كمية كافية منها، فإنها ستثبط نشاط إنزيم ACC وتوقف تخليق الأحماض الدهنية.

يُعد تركيز الأدينوسين أحادي الفوسفات (AMP) والأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) في الخلية مؤشرًا على احتياجاتها من ATP. عند انخفاض مستوى ATP، يرتفع مستوى 5'AMP، مما يُنشّط بروتين كيناز المُنشّط بواسطة AMP ، والذي بدوره يُفسفر إنزيم أسيتيل-CoA كربوكسيلاز (ACC) وبالتالي يُثبّط تخليق الدهون. تُعد هذه آلية فعّالة لضمان عدم تحويل الجلوكوز إلى مسار تخزين الطاقة في أوقات انخفاض مستويات الطاقة.

يتم تنشيط إنزيم أسيتيل-CoA كربوكسيلاز (ACC) أيضًا بواسطة السترات. عندما يكون هناك وفرة من أسيتيل-CoA في سيتوبلازم الخلية لتخليق الدهون، فإن العملية تسير بمعدل مناسب.

التنظيم النسخي

وقد تبين أن البروتينات الرابطة لعنصر تنظيم السكر (SREBPs) تلعب دورًا في التأثيرات الغذائية أو الهرمونية على التعبير الجيني لتكوين الدهون. [ 16 ]

يؤدي الإفراط في التعبير عن SREBP-1a أو SREBP-1c في خلايا كبد الفئران إلى تراكم الدهون الثلاثية في الكبد وزيادة مستويات التعبير عن الجينات المولدة للدهون. [ 17 ]

يُعدِّل SREBP-1 التعبير الجيني المُحفِّز لتكوين الدهون في الكبد عبر الجلوكوز والأنسولين. [ 18 ] ويمكن أن يحدث تأثير الجلوكوز والأنسولين على عامل النسخ هذا من خلال مسارات متعددة؛ إذ تشير الأدلة إلى أن الأنسولين يُعزِّز التعبير عن mRNA الخاص بـ SREBP-1 في الخلايا الدهنية [ 19 ] والخلايا الكبدية. [ 20 ] كما يُشير البعض إلى أن هذا الهرمون يزيد من التنشيط النسخي بواسطة SREBP-1 من خلال الفسفرة المعتمدة على كيناز البروتين المنشط بالمايتوجين (MAPK)، بغض النظر عن التغيرات في مستويات mRNA. [ 21 ] إلى جانب الأنسولين، ثبت أيضًا أن الجلوكوز يُعزِّز نشاط SREBP-1 والتعبير عن mRNA الخاص به. [ 22 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 كيرستن س (أبريل 2001). " آليات التنظيم الغذائي والهرموني لتكوين الدهون" . تقارير EMBO . 2 (4): 282-286 . doi : 10.1093/embo-reports/kve071 . PMC 1083868. PMID 11306547 .  
  2. ↑ هوفمان، سيمون؛ ألفاريز، دانييل؛ عادلي، خسرو (2019). "تكوين الدهون في الأمعاء: كيف تحفز الكربوهيدرات إنتاج الدهون الثلاثية في الأمعاء". الرأي الحالي في التغذية السريرية والرعاية الأيضية . 22 (4): 284-288 . doi : 10.1097/MCO.0000000000000569 . ISSN 1473-6519 . PMID 31107259. S2CID 159039179 .   
  3. ^ فيغيروا خواريز، إليزابيث. نورييغا، ليليا G.؛ بيريز مونتير، كارلوس؛ أليمان، غابرييلا؛ هيرنانديز باندو، روجيليو؛ كوريا روتر، ريكاردو؛ راميريز، فيكتوريا؛ توفار، أرماندو ر.؛ توري فيلالفازو، إيفان؛ توفار بالاسيو، كلوديا (2021-01-07). "دور استجابة البروتين المكشوف في تكوين الدهون الكلوية في الفئران C57BL / 6" . الجزيئات الحيوية . 11 (1): 73. دوى : 10.3390/biom11010073 . ISSN 2218-273X . بمك 7825661 . بميد 33430288 .   
  4. ↑ كلية إلمهرست. "تكوين الدهون" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 21-12-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-12-2007 .
  5. ↑ ج. بيرس (1983). "تخليق الأحماض الدهنية في الكبد والأنسجة الدهنية" . وقائع جمعية التغذية . 42 (2): 263-271 . doi : 10.1079/PNS19830031 . PMID 6351084 . 
  6. ^ سترير وآخرون. ، ص 733-739.
  7. ↑ تاكيوتشي، كازوهارو؛ ريو، كارين. "الكيمياء الحيوية، وعلم وظائف الأعضاء، وعلم الوراثة لإنزيمات GPAT وAGPAT والليبين في تخليق الدهون الثلاثية" . المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء، والغدد الصماء، والتمثيل الغذائي . doi : 10.1152/ajpendo.90958.2008 . PMC 2692402. تاريخ الاسترجاع: 24 ديسمبر 2025 . 
  8. ↑ أسيماكوبولوس-جانيت، ف.؛ بريشارد، س.؛ رينكوريل، ف.؛ كوسين، إ.؛ جانرينو، ب. (1995-02-01). "تأثيرات فرط الأنسولين في الجسم الحي على إنزيمات تكوين الدهون وتعبير ناقل الجلوكوز في كبد الفئران والأنسجة الدهنية". الأيض: السريري والتجريبي . 44 (2): 228-233 . doi : 10.1016/0026-0495(95)90270-8 . ISSN 0026-0495 . PMID 7869920 .  
  9. ↑ فوريتز، م.؛ غيشارد، س.؛ فيري، ب.؛ فوفيل، ف. (26-10-1999). "بروتين ربط عنصر تنظيم الستيرول-1c هو وسيط رئيسي لتأثير الأنسولين على التعبير الكبدي عن جينات الجلوكوكيناز والجينات المرتبطة بتكوين الدهون" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 96 (22): 12737-12742 . Bibcode : 1999PNAS...9612737F . doi : 10.1073/pnas.96.22.12737 . ISSN 0027-8424 . PMC 23076. PMID 10535992 .   
  10. ↑ سوكاس، أ.؛ كوهين، ب.؛ سوتشي، ن.د.؛ فريدمان، ج.م. (15 أبريل 2000). "أنماط التعبير الجيني الخاصة باللبتين في النسيج الدهني الأبيض" . الجينات والتطور . 14 (8): 963-980 . doi : 10.1101/gad.14.8.963 . ISSN 0890-9369 . PMC 316534. PMID 10783168 .   
  11. ↑ إيثرتون، تي دي (2000-11-01). "بيولوجيا السوماتوتروبين في نمو الأنسجة الدهنية وتوزيع المغذيات" . مجلة التغذية . 130 (11): 2623-2625 . doi : 10.1093/jn/130.11.2623 . ISSN 0022-3166 . PMID 11053496 .  
  12. ↑ ين، د.؛ كلارك، إس. دي.؛ بيترز، جيه. إل.؛ إيثرتون، تي. دي. (1998-05-01). "انخفاض وفرة الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) لإنزيم مُركِّب الأحماض الدهنية في الخلايا الدهنية 3T3-F442A، والذي يعتمد على هرمون النمو ، هو نتيجة لانخفاض كلٍّ من نسخ الجين واستقرار الحمض النووي الريبوزي الرسول" . المجلة البيوكيميائية . 331 (الجزء 3) (3): 815-820 . doi : 10.1042/bj3310815 . ISSN 0264-6021 . PMC 1219422. PMID 9560309 .   
  13. ↑ تيجلوند، س.؛ مكاي، س.؛ شوتز، إ.؛ فان ديورسن، ج.م.؛ سترافوبوديس، د.؛ وانغ، د.؛ براون، م.؛ بودنر، س.؛ غروسفيلد، ج. (29-05-1998). "بروتينات Stat5a وStat5b لها أدوار أساسية وغير أساسية، أو زائدة، في استجابات السيتوكينات" . مجلة Cell . 93 (5): 841-850 . doi : 10.1016/ s0092-8674 (00)81444-0 . ISSN 0092-8674 . PMID 9630227. S2CID 8683727 .   
  14. ↑ سنايدرمان، أ.د.؛ ماسلوفسكا، م.؛ سيانفلون، ك. (2000-06-01). "عن الفئران والرجال (والنساء) ومسار البروتين المحفز للأَسْيَلَة". الرأي الحالي في علم الدهون . 11 (3): 291-296 . doi : 10.1097/00041433-200006000-00010 . ISSN 0957-9672 . PMID 10882345 .  
  15. ↑ موراي، آي.؛ سنايدرمان، إيه دي؛ سيانفلون، ك. (1999-09-01). "تحسين إزالة الدهون الثلاثية باستخدام بروتين محفز الأسيلة البشري داخل الصفاق في فئران C57BL/6". المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء . 277 (3 الجزء 1): E474–480. doi : 10.1152/ajpendo.1999.277.3.E474 . ISSN 0002-9513 . PMID 10484359 .  
  16. ↑ هوا، إكس؛ يوكوياما، سي؛ وو، جيه؛ بريغز، إم آر؛ براون، إم إس؛ غولدشتاين، جيه إل؛ وانغ، إكس (15-12-1993). "SREBP-2، بروتين ثانٍ ذو بنية حلزونية-حلقية-حلزونية-سحابية لوسينية أساسية، يحفز النسخ عن طريق الارتباط بعنصر تنظيمي للستيرول" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 90 (24 ) : 11603-11607 . Bibcode : 1993PNAS...9011603H . doi : 10.1073/pnas.90.24.11603 . ISSN 0027-8424 . PMC 48032. PMID 7903453 .   
  17. ↑ هورتون، جيه دي؛ شيمومورا، آي. (1999-04-01). "بروتينات ربط عنصر تنظيم الستيرول: منشطات تخليق الكوليسترول والأحماض الدهنية". الرأي الحالي في علم الدهون . 10 (2): 143-150 . doi : 10.1097/00041433-199904000-00008 . ISSN 0957-9672 . PMID 10327282 .  
  18. ↑ شيمانو، هـ.؛ ياهاجي، ن.؛ أميميا-كودو، م.؛ هاستي، أ.هـ.؛ أوسوجا، ج.؛ تامورا، ي.؛ شيونوري، ف.؛ إيزوكا، ي.؛ أوهاشي، ك. (10-12-1999). "بروتين ربط عنصر تنظيم الستيرول-1 كعامل نسخ رئيسي للحث الغذائي لجينات إنزيمات تكوين الدهون" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 274 (50): 35832-35839 . Bibcode : 1999JBiCh.27435832S . doi : 10.1074/jbc.274.50.35832 . ISSN 0021-9258 . PMID 10585467 .  
  19. ↑ كيم، جيه بي؛ سراف، بي؛ رايت، إم؛ ياو، كيه إم؛ مولر، إي؛ سولانيس، جي؛ لول، بي بي؛ سبيجلمان، بي إم (1998-01-01). "التنظيم الغذائي والإنسوليني لتعبير جينات مُركِّب الأحماض الدهنية واللبتين من خلال ADD1/SREBP1" ( ملف PDF) . مجلة التحقيقات السريرية . 101 (1): 1-9 . doi : 10.1172/JCI1411 . ISSN 0021-9738 . PMC 508533. PMID 9421459 .   
  20. ↑ فوريتز، مارك؛ باكوت، كورين؛ دوجيل، إيزابيل؛ ليمارشاند، باتريشيا؛ غيشارد، كوليت؛ لو ليبفر، كزافييه؛ بيرتيليه-لوبرانو، سيسيل؛ سبيجلمان، بروس؛ كيم، جاي بوم (1999-05-01). "يُعدّ ADD1/SREBP-1c ضروريًا لتنشيط التعبير الجيني لتكوين الدهون في الكبد بواسطة الجلوكوز" . علم الأحياء الجزيئي والخلوي . 19 (5): 3760-3768 . doi : 10.1128/mcb.19.5.3760 . ISSN 0270-7306 . PMC 84202. PMID 10207099 .   
  21. ↑ روث، ج.؛ كوتزكا، ج.؛ كريمر، ل.؛ لير، س.؛ لوهاوس، س.؛ ماير، هـ. إي.؛ كرون، و.؛ مولر-ويلاند، د. (27-10-2000). "كينازات البروتين المنشط بالمايتوجين Erk1/2 تُفسفر البروتين الرابط لعنصر تنظيم الستيرول (SREBP)-1a عند السيرين 117 في المختبر" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 275 (43): 33302-33307 . doi : 10.1074/jbc.M005425200 . ISSN 0021-9258 . PMID 10915800 .  
  22. ↑ هاستي، أ.هـ؛ شيمانو، هـ؛ ياهاجي، ن؛ أميميا-كودو، م؛ بيري، س؛ يوشيكاوا، ت؛ أوسوجا، ج؛ أوكازاكي، هـ؛ تامورا، ي. (2000-10-06). "يتم تنظيم البروتين الرابط لعنصر تنظيم الستيرول-1 بواسطة الجلوكوز على مستوى النسخ" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 275 (40): 31069-31077 . doi : 10.1074/jbc.M003335200 . ISSN 0021-9258 . PMID 10913129 .