脂肪滴

脂肪滴は、脂質体、油体、アディポソームとも呼ばれ、 ^[1]中性脂質の貯蔵と加水分解を制御する脂質を豊富に含む細胞小器官で、主に脂肪組織に存在します。 ^[2]コレステロールとアシルグリセロールの貯蔵庫としても機能し、膜の形成と維持に使用されます。脂肪滴はすべての真核生物に存在し、哺乳類の脂肪細胞では脂質の大部分を貯蔵しています。当初、これらの脂肪滴は単に脂肪の貯蔵庫として機能するだけと考えられていましたが、1990 年代に脂肪滴コート内に脂肪滴の動態と脂質代謝を制御するタンパク質が発見されて以来、脂肪滴は細胞内脂質貯蔵と脂質代謝の調節に非常に重要な役割を果たす、非常に動的な細胞小器官であると考えられています。脂質やコレステロールの貯蔵以外の脂肪滴の役割が最近解明され始めており、エイコサノイドの合成と代謝を介した炎症反応や、肥満、癌、^{[3] [4] 、アテローム性動脈硬化症[5]}などの代謝障害との密接な関連が含まれています。非脂肪細胞では、脂肪滴は、グリセロールに結合した3つの脂肪酸からなる中性トリアシルグリセロールの形で脂肪酸を貯蔵することにより、脂肪毒性からの保護の役割を果たすことが知られています。あるいは、脂肪酸は、ジアシルグリセロール（DAG）、セラミド、脂肪酸アシルCoAなどの脂質中間体に変換される可能性があります。これらの脂質中間体はインスリンシグナル伝達を阻害する可能性があり、これは脂質誘発性インスリン抵抗性および脂肪毒性と呼ばれます。^[6]脂肪滴は、タンパク質の結合および分解のプラットフォームとしても機能します。最後に、脂肪滴はC型肝炎ウイルス、デングウイルス、クラミジア・トラコマティスなどの病原体によって利用されることが知られています。^{[7] [8]}

脂肪滴は、主にトリアシルグリセロール（TAG）とコレステロールエステルからなる中性脂質コアと、それを取り囲むリン脂質単層で構成されています。 ^[2]脂肪滴の表面は、脂質代謝の調節に関与する多くのタンパク質で装飾されています。^[2]脂肪滴コートタンパク質の最初のそして最も特徴付けられたファミリーは、5つのタンパク質からなるペリリピンタンパク質ファミリーです。これらには、ペリリピン1（PLIN1）、ペリリピン2（PLIN2 / ADRP）、^[9] ペリリピン3（PLIN3 / TIP47）、ペリリピン4（PLIN4 / S3-12）、およびペリリピン5（PLIN5 / OXPAT / LSDP5 / MLDP）が含まれます。^{[10] [11] [12]} プロテオミクス研究により、膜輸送、小胞ドッキング、エンドサイトーシスおよびエキソサイトーシスに関与するタンパク質を含む、他の多くのタンパク質ファミリーが脂質表面に関連していることが明らかになっています。^[13] 脂肪滴の脂質組成の分析により、多様なリン脂質種が存在することが明らかになっています。^{[14]最も豊富に存在するのは} ホスファチジルコリンとホスファチジルエタノールアミンで、次いでホスファチジルイノシトールです。

脂肪滴の大きさは20～40nmから100μmまでと大きく異なります。^[15]脂肪細胞では脂質体は大きくなる傾向があり、細胞の大部分を占めることもありますが、他の細胞では特定の条件下でのみ誘導され、サイズもかなり小さくなります。

脂肪滴は小胞体の膜から出芽する。最初に、レンズはリン脂質膜の2つの層の間にTAGが蓄積することによって形成される。新生脂肪滴は、脂肪酸の拡散、ステロールのエンドサイトーシス、またはSNAREタンパク質の助けを借りたより小さな脂肪滴の融合によって成長する可能性がある。^[15]脂肪滴の出芽は、細胞質に向かう表面張力を低下させるリン脂質の非対称な蓄積によって促進される。^{[16]脂肪滴は既存の脂肪滴の分裂によって生成されることも観察されているが、これは}新規形成よりも一般的ではないと考えられている。^[17]

小胞体からの脂肪滴の形成は、輸送される中性脂質の合成から始まります。ジアシルグリセロールからの TAG の製造 (脂肪アシル鎖の付加による) はDGATタンパク質によって触媒されますが、これらのタンパク質や他のタンパク質がどの程度必要かは細胞の種類によって異なります。^[18] DGAT1 も DGAT2 も TAG 合成や滴形成に単独で必須というわけではありませんが、両方を欠く哺乳類細胞は脂肪滴を形成できず、TAG 合成が著しく阻害されます。外因性脂肪酸基質を好むと思われる DGAT1 は生命に必須ではありません。内因性合成脂肪酸を好むと思われる DGAT2 は必須です。^[17]

非脂肪細胞では、成長因子、長鎖不飽和脂肪酸（オレイン酸やアラキドン酸を含む）、酸化ストレス、細菌性リポ多糖類、様々な微生物病原体、血小板活性化因子、エイコサノイド、サイトカインなどの炎症刺激など、さまざまな刺激によって脂質の貯蔵、脂肪滴の合成、脂肪滴の成長が誘導される可能性がある。^[19]

一例としては、不飽和脂肪酸誘導体であるエンドカンナビノイドが挙げられます。エンドカンナビノイドは主に細胞膜に存在するリン脂質前駆体から「オンデマンド」で合成されると考えられていますが、細胞内の脂肪滴で合成・貯蔵され、適切な条件下ではそこから放出されることもあります。^[20]

ラベルフリー生細胞イメージングを使用すると、生きた状態でもラベルフリーでも脂肪滴の形成を観察することができます。

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  マウスミクログリアの脂肪滴
• 
  葉状苔類であるNardia scalarisの油体

• オイルボディ
• 脂肪細胞
• 脂肪分解
• セイピン

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