（浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，杭州 310029）

　　摘要：激素敏感脂肪酶（HCL）是動(dòng)物體脂肪分解的關(guān)鍵酶,它能水解甘油三酯成甘油和脂肪酸以滿足動(dòng)物體的需要。在結(jié)構(gòu)上，HSL含有三個(gè)相互獨(dú)立的功能區(qū)域：調(diào)節(jié)區(qū)、催化區(qū)和脂質(zhì)結(jié)合區(qū)。調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)包括2個(gè)磷酸化位點(diǎn)、l個(gè)調(diào)節(jié)位點(diǎn)和 1個(gè)基本位點(diǎn)，調(diào)節(jié)位點(diǎn)可調(diào)節(jié) HSL的活性，而 HSL活性的變化會(huì)影響動(dòng)物的背源庫(kù)和瘦肉率。日糧的能量濃度、日糧蛋白質(zhì)和氨基酸的比值以及日糧脂肪類型均可影響HSL的活性。

　　關(guān)鍵詞：激素敏感脂肪酶；分子結(jié)構(gòu)；作用機(jī)制；活性調(diào)控

　　中圖分類號(hào)：S852、230.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0258－7033-(2002）-0038－02

　　 脂肪沉積是一個(gè)復(fù)雜的生理生化過程，受飲食、內(nèi)分泌、神經(jīng)及脂肪組織自身等多方面的調(diào)控。動(dòng)物體內(nèi)脂肪代謝始終處于動(dòng)態(tài)平衡之中，甘油三酯合成和分解的狀態(tài)及速率均會(huì)影響體內(nèi)脂肪的積累。由于催化甘油二酯水解的限速酶的活性受激素的控制，故將此酶稱為激素敏感脂肪酸（HSL）本文就HSL的結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制及其活性調(diào)控的影響因索加以闡述。

　　1 HSL的分子結(jié)構(gòu)

　　 HSL的分子結(jié)構(gòu)含有三個(gè)們互獨(dú)立的功能區(qū)域：調(diào)節(jié)區(qū)、催化區(qū)和脂質(zhì)結(jié)合區(qū)。

　　1.1 HIS調(diào)節(jié)區(qū) 此區(qū)域包括兩個(gè)磷酸化位點(diǎn)：調(diào)節(jié)位點(diǎn)和基本位點(diǎn)。調(diào)節(jié)區(qū)域兩磷酸化點(diǎn)的序列為： Met－Arg－ArgSer551－Val－Ser553－Glu－Ala—Ala[1]。調(diào)節(jié)位點(diǎn)位于HSI的3’COOH末端，調(diào)節(jié)位點(diǎn)發(fā)揮作用的主要機(jī)制是Ser551被Camp-依賴性蛋白激酶磷酸化；該位點(diǎn)所在區(qū)域具有親水和α一螺旋特性，這種結(jié)構(gòu)特性使得HCL分子表面存在蛋白激酶進(jìn)入的通道，從而行使調(diào)節(jié)HSL活性的功能?；疚稽c(diǎn)上的Ser553可被5’－AMP-活化蛋白激酶酸化，但并不能增強(qiáng)HSL的活性[2]。這兩個(gè)位點(diǎn)存在相互拓抗作用，相互抑制彼此的磷酸化。

　　1.2 HSL催化區(qū) 該區(qū)域的序列為Gly-Asp-Ser-Ala-Gly,含有一個(gè)活化的Ser位點(diǎn)，具有疏水特性，這一區(qū)域主要負(fù)責(zé)催化HSL的活性[3]

　　1.3 HSL脂質(zhì)結(jié)合區(qū) 位于３’Ｃ－未端，含有的8個(gè)氨基酸序列為 Phe-Leu-Thr-Ala-Ala-Leu-Cys具有疏水的特性作用[３]。其功能是在脂質(zhì)一水的界面上錨定HSＬ，使其發(fā)揮脂解作用[３]

　　2 HSＬ的作用機(jī)制

　　　　正常時(shí)，HSL在動(dòng)物體內(nèi)存在活性和地活性兩種形式，活性的HSＬ。催化甘油三酯水解為甘油二脂和非酯化脂肪酸。HSＬ的活性受磷酸化或去磷酸化作用調(diào)控[２]，當(dāng)無活性受到Camp-依賴性蛋白激酶的催化而被ATP磷酸化后，就轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚孕?；而活性型的則可通過作用工脂肪酶的磷酸脂酶去磷酸化而失去活性。

　　3 HSL活性調(diào)控的方式

　　　　HSL的活性受復(fù)雜的級(jí)聯(lián)反應(yīng)機(jī)制調(diào)控，在不同的生理狀態(tài)下，機(jī)體會(huì)產(chǎn)生不同的激素平衡狀態(tài)，使得HSL的活性及其作用機(jī)制都會(huì)有所改變。腎上腺素、去甲腎上腺素和胰高血糖素屬快速脂解作用型激素[４]，它們作用于脂肪細(xì)胞質(zhì)膜表面的特異性受體后，使腺苷酸環(huán)化酶激活，從而使脂肪細(xì)胞內(nèi)的 ATP轉(zhuǎn)變?yōu)?cAMP，增加 cAMP的濃度；cAMP又作為第二信他激活細(xì)胞內(nèi)Camp-依賴性蛋白激酶，從而導(dǎo)致胞內(nèi)無活性的HSL磷酸化轉(zhuǎn)變成活性HSL，進(jìn)而發(fā)揮促脂解作用。生長(zhǎng)激素、橡皮質(zhì)激素、甲狀腺素則屬慢促脂解作用型激素，甲狀腺素的作用機(jī)制可能是促進(jìn)快速促脂解激素的效應(yīng)從質(zhì)膜表面的受體位點(diǎn)傳遞到質(zhì)膜內(nèi)表面的腺苷酸環(huán)化酶位點(diǎn)，同時(shí)它還能抑制cAMP磷酸二酯酶開外，破壞cAMP生成5’－AMP。抗脂解作用的激素有胰島素、前列腺素E１及煙酸等[４]。胰島素的抗脂解激素效應(yīng)，一方面是抑制腺苷酸環(huán)化酶，減少cAMP的合成；另一方面則通過激活cAMP磷酸二酯酶破壞cAMP。此外，胰島素還討通過促進(jìn)甘油三酯合成以抑制脂解。前列腺素E1和煙酸則通過阻斷腺苷酸環(huán)化酶抑制cAMP的合成，發(fā)揮抗脂解作用。

　　4 影響HSL活性的因素

　　4.1季節(jié)和生理階段對(duì) HSL。活性影響Larsen等（1985）發(fā)現(xiàn)，挪威馴鹿在1一5月份的HSL活性著高于9－10月份，斯瓦爾巴特群島馴鹿HSL活性的變化與挪威馴鹿變化相似，但差異不顯著。斯瓦爾巴特群島馴鹿HSL活性比挪威馴鹿少3.5％[5]。對(duì)旱獺的研究發(fā)現(xiàn)，在著、夏、秋、冬四個(gè)時(shí)期，隨著旱獺體重的周期性變化，HSL的mRNA水平也呈現(xiàn)著的相關(guān)性變化，當(dāng)在禁食期間內(nèi)源脂肪被利用時(shí)HSL的mRNA有較高的水平，說明HSL基因的表達(dá)是通過季節(jié)性調(diào)控來控制旱獺體內(nèi)脂肪組織的貯存[６]。

　　 　Hidalgo等(1994)發(fā)現(xiàn)，HSL的活性和mRNA表達(dá)與其它脂代謝參數(shù)有關(guān)性。懷孕后期鼠的腰部脂肪組織中，HSL活性增加1.5倍，而在懷孕12－15天時(shí)HSL的表達(dá)增加4倍，并且在分娩后降全州照水平；從懷孕15和19天起，HSI和脂蛋白脂酶的mRNA和活性比增大[7]。Bai等(1986)[8]發(fā)現(xiàn)HSL活性在分娩前無顯著差異，但是在泌乳早期是增加的。MCNamara等（1997）[9]戶發(fā)現(xiàn)在分娩后30－60天的HSL活性比分娩前增加。

　　4.2 日糧對(duì)HSL活性的影響

　　4.2.1 日糧能量濃度對(duì)HSL活性的影響：研究發(fā)現(xiàn)，在給動(dòng)物飼喂低能日糧時(shí)，基礎(chǔ)和激發(fā)的HSL活性和蛋白質(zhì)濃度增加[10]，這說明在低能日糧時(shí)，基礎(chǔ)脂肪合成的增加是由于HSL表達(dá)增加引起的。他們認(rèn)為，在低能日糧時(shí)，基因型在調(diào)控脂肪組織脂肪合成率的變化方面起著重要的作用。Tanaka發(fā)現(xiàn)[11]，在飼喂粗纖維日糧時(shí)的HSL活性高于飼喂高濃度日糧時(shí)。

　　 在泌乳期及28一140天內(nèi)，以飼喂大麥與紫花苜蓿干草比為71：29日糧的小母牛為對(duì)照組，給小母牛飼喂大麥與紫花苜蓿干草比為 36：63的日糧時(shí)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HSL活性增加 7倍，在低大麥田糧中 HSL活性高峰較高［12］。

　　4.2.2日糧中蛋白質(zhì)和氨基酸對(duì) HSL活性的影響： Takahashi等給7日齡肉仔雞飼喂20％或30％粗蛋白的日糧［13］，通過添加 DL-蛋氨酸使日糧中含硫氨基酸與粗蛋白的比為 0．03、0.035、０.04或0.045，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼喂含硫氨基酸與粗蛋白比為0.035的日糧時(shí)肉仔雞具有最高HSL活性，日糧蛋白含景不影響HSL的活性，這說明，脂肪組織中HSL的活性依賴于含硫氨基酸與粗蛋白的比率。

　　 蛋白質(zhì)和能量水平相同的日糧，在以魚粉或圓酵母作為蛋白來源飼喂4－9周齡的雄性肉仔雞時(shí)，對(duì)雞腹部脂肪組織和肝中脂質(zhì)積累和代謝的影響相似，但可增加脂肪組織中HSL的活性。

　　4.2.3 日糧脂肪類型對(duì)HSL活性的影響：Awad等（1986）[14]在純合日糧中分別添加 14％的可可油、牛肉脂肪、紅花油或2％谷物油，將此日糧飼喂小鼠，結(jié)果表明，日糧脂肪類型對(duì)HSL動(dòng)力學(xué)特性無顯著影響。給試驗(yàn)鼠飼喂含15％的高濃度飽和脂肪酸的純合日糧，以同濃度的含多不飽和脂肪酸的純合日糧飼喂對(duì)照組，另外每組日糧中還含有2％的谷物油。結(jié)果表明，含胞和脂肪酸日糧的HSL活性低于多不飽和脂肪酸組，說明日糧飽和脂肪通過影響脂解過程中幾個(gè)點(diǎn)來發(fā)揮對(duì)激素刺激脂解作用的抑制效果。

　　 Berger等（1999）［15］給344只雌鼠飼喂低脂肪、復(fù)雜碳水化合物日糧或高脂肪、純合糖日糧，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩周以后，HSL活性在各組間天顯著差異；在2個(gè)月和6個(gè)月時(shí)，高脂肪純合日糧組動(dòng)物的基礎(chǔ)和激活HSL活性顯著增加，脂肪細(xì)胞過度生長(zhǎng)，并且在基礎(chǔ)和激活狀態(tài)的HSL活性與脂肪細(xì)胞大小之間存在著正相關(guān)。

　　 在用可可油飼喂小鼠時(shí)，若日糧缺鋅則其上皮脂肪組織中HSL的活性與鋅充足組相同；在用魚油飼喂時(shí)，若日糧缺

　　鋅則增加了上皮脂肪組織中HSＬ。的活性?？梢?，盡管日糧缺鋅會(huì)增強(qiáng)肝脂蛋白的合成和脂質(zhì)合成，但這些效果的程度受日糧脂肪類型的影響。

　　4.3 禁食對(duì)小鼠HSL活性的影響 Sztalryd等（1994）[16]發(fā)現(xiàn)，在禁食3天時(shí)，小鼠體內(nèi)HSL的活性不受影響；當(dāng)禁食3－5天后，小鼠體內(nèi) HSL的活性增加 2倍，而且 HSL免疫活性蛋白和激素敏感脂肪酶 mRNA水平也增加 2倍。在長(zhǎng)期禁食的情況下，HSL活性是在翻譯前調(diào)控的，在短期禁食時(shí)游離脂肪酸濃度的增加則說明HSL的活性是在翻譯后調(diào)控的或者是其它酶調(diào)控的。當(dāng)在禁食期間內(nèi)源脂肪被利用時(shí)，HSL的mRNA有較高的水平。

　　4.4產(chǎn)奶性能對(duì)HSL活性的影響 MCNamara（1998）[17]則研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳量較高的動(dòng)物體內(nèi)，HSL的活性顯著升高，當(dāng)脂肪細(xì)胞大小減少到50％時(shí)，每克蛋白質(zhì)和每個(gè)細(xì)胞的HSL仍然增加。

　　4.5 疾病對(duì)HSL活性的影響 在患有家庭血脂過多癥的人體內(nèi)，其HSL最大酶活降低40％[18]。另一方面，在這種情況下，α2、β1和β2－腎上腺素受體的脂解敏感性是正常的，βl一和β2腎上腺素受體的數(shù)目和親和力也都正常，在對(duì)照組動(dòng)物體內(nèi)，最大脂質(zhì)合成率的變化與HSL活性的變化呈顯著相關(guān)，脂解作用的缺陷主要是由于HSL的缺陷引起的。

　　4．6 動(dòng)物品種對(duì)HSL活性的影響 楊再清，等[19]以兩個(gè)8月齡瘦肉率、背膘厚和脂肪率分別相差一9.44％（P＜0．01）、7.97％和18.01％（P＜0.05﹚的混系和丹系長(zhǎng)白肥育豬為研究材料，發(fā)現(xiàn)丹系長(zhǎng)白豬血漿cAMP、HSL和游離脂肪酸分別比混系高 32.85％（P＜ 0.05﹚、7.41％和 23.41％，這證明通過cANP調(diào)控HSL對(duì)豬脂肪沉積的作用具有明顯的品系差異。

　　5 結(jié)論

　　HSL是動(dòng)物體脂肪分解的關(guān)鍵酶，它能水解甘油三酯成甘油和脂肪酸以滿足動(dòng)物體的需要。在不同季節(jié)和生理階段，動(dòng)物體內(nèi)此酶的活性不同，日糧可以調(diào)控此酶的活性，飼喂低能日糧或含多不飽和脂肪酸高的日糧時(shí)，此酶的活性較高。同時(shí)，日糧中蛋白質(zhì)和氨基酸的比率也影響HSL的活性。因此，通過科學(xué)合理的搭配飼糧，可以調(diào)控HSL的活性，進(jìn)而調(diào)控動(dòng)物的背膘厚和瘦肉率。但對(duì)于日糧及其它因素影響HSL活性的機(jī)理還有待進(jìn)一步研究