（浙江大学动物科学学院，杭州 310029）
摘要：激素敏感脂肪酶（HCL）是动物体脂肪分解的关键酶,它能水解甘油三酯成甘油和脂肪酸以满足动物体的需要。在结构上，HSL含有三个相互独立的功能区域：调节区、催化区和脂质结合区。调节区内包括2个磷酸化位点、l个调节位点和 1个基本位点，调节位点可调节 HSL的活性，而 HSL活性的变化会影响动物的背源库和瘦肉率。日粮的能量浓度、日粮蛋白质和氨基酸的比值以及日粮脂肪类型均可影响HSL的活性。
关键词：激素敏感脂肪酶；分子结构；作用机制；活性调控
中图分类号：S852、230.5 文献标识码：A文章编号：0258－7033-(2002）-0038－02
脂肪沉积是一个复杂的生理生化过程，受饮食、内分泌、神经及脂肪组织自身等多方面的调控。动物体内脂肪代谢始终处于动态平衡之中，甘油三酯合成和分解的状态及速率均会影响体内脂肪的积累。由于催化甘油二酯水解的限速酶的活性受激素的控制，故将此酶称为激素敏感脂肪酸（HSL）本文就HSL的结构、作用机制及其活性调控的影响因索加以阐述。
1 HSL的分子结构
HSL的分子结构含有三个们互独立的功能区域：调节区、催化区和脂质结合区。
1.1 HIS调节区 此区域包括两个磷酸化位点：调节位点和基本位点。调节区域两磷酸化点的序列为： Met－Arg－ArgSer551－Val－Ser553－Glu－Ala—Ala[1]。调节位点位于HSI的3’COOH末端，调节位点发挥作用的主要机制是Ser551被Camp-依赖性蛋白激酶磷酸化；该位点所在区域具有亲水和α一螺旋特性，这种结构特性使得HCL分子表面存在蛋白激酶进入的通道，从而行使调节HSL活性的功能。基本位点上的Ser553可被5’－AMP-活化蛋白激酶酸化，但并不能增强HSL的活性[2]。这两个位点存在相互拓抗作用，相互抑制彼此的磷酸化。
1.2 HSL催化区 该区域的序列为Gly-Asp-Ser-Ala-Gly,含有一个活化的Ser位点，具有疏水特性，这一区域主要负责催化HSL的活性[3]
1.3 HSL脂质结合区 位于３’Ｃ－未端，含有的8个氨基酸序列为 Phe-Leu-Thr-Ala-Ala-Leu-Cys具有疏水的特性作用[３]。其功能是在脂质一水的界面上锚定HSＬ，使其发挥脂解作用[３]
2 HSＬ的作用机制
正常时，HSL在动物体内存在活性和地活性两种形式，活性的HSＬ。催化甘油三酯水解为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调控[２]，当无活性受到Camp-依赖性蛋白激酶的催化而被ATP磷酸化后，就转变为活性型；而活性型的则可通过作用工脂肪酶的磷酸脂酶去磷酸化而失去活性。
3 HSL活性调控的方式
HSL的活性受复杂的级联反应机制调控，在不同的生理状态下，机体会产生不同的激素平衡状态，使得HSL的活性及其作用机制都会有所改变。肾上腺素、去甲肾上腺素和胰高血糖素属快速脂解作用型激素[４]，它们作用于脂肪细胞质膜表面的特异性受体后，使腺苷酸环化酶激活，从而使脂肪细胞内的 ATP转变为 cAMP，增加 cAMP的浓度；cAMP又作为第二信他激活细胞内Camp-依赖性蛋白激酶，从而导致胞内无活性的HSL磷酸化转变成活性HSL，进而发挥促脂解作用。生长激素、橡皮质激素、甲状腺素则属慢促脂解作用型激素，甲状腺素的作用机制可能是促进快速促脂解激素的效应从质膜表面的受体位点传递到质膜内表面的腺苷酸环化酶位点，同时它还能抑制cAMP磷酸二酯酶开外，破坏cAMP生成5’－AMP。抗脂解作用的激素有胰岛素、前列腺素E１及烟酸等[４]。胰岛素的抗脂解激素效应，一方面是抑制腺苷酸环化酶，减少cAMP的合成；另一方面则通过激活cAMP磷酸二酯酶破坏cAMP。此外，胰岛素还讨通过促进甘油三酯合成以抑制脂解。前列腺素E1和烟酸则通过阻断腺苷酸环化酶抑制cAMP的合成，发挥抗脂解作用。
4 影响HSL活性的因素
4.1季节和生理阶段对 HSL。活性影响Larsen等（1985）发现，挪威驯鹿在1一5月份的HSL活性著高于9－10月份，斯瓦尔巴特群岛驯鹿HSL活性的变化与挪威驯鹿变化相似，但差异不显著。斯瓦尔巴特群岛驯鹿HSL活性比挪威驯鹿少3.5％[5]。对旱獭的研究发现，在着、夏、秋、冬四个时期，随着旱獭体重的周期性变化，HSL的mRNA水平也呈现著的相关性变化，当在禁食期间内源脂肪被利用时HSL的mRNA有较高的水平，说明HSL基因的表达是通过季节性调控来控制旱獭体内脂肪组织的贮存[６]。
Hidalgo等(1994)发现，HSL的活性和mRNA表达与其它脂代谢参数有关性。怀孕后期鼠的腰部脂肪组织中，HSL活性增加1.5倍，而在怀孕12－15天时HSL的表达增加4倍，并且在分娩后降全州照水平；从怀孕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]发现HSL活性在分娩前无显著差异，但是在泌乳早期是增加的。MCNamara等（1997）[9]户发现在分娩后30－60天的HSL活性比分娩前增加。
4.2 日粮对HSL活性的影响
4.2.1 日粮能量浓度对HSL活性的影响：研究发现，在给动物饲喂低能日粮时，基础和激发的HSL活性和蛋白质浓度增加[10]，这说明在低能日粮时，基础脂肪合成的增加是由于HSL表达增加引起的。他们认为，在低能日粮时，基因型在调控脂肪组织脂肪合成率的变化方面起着重要的作用。Tanaka发现[11]，在饲喂粗纤维日粮时的HSL活性高于饲喂高浓度日粮时。
在泌乳期及28一140天内，以饲喂大麦与紫花苜蓿干草比为71：29日粮的小母牛为对照组，给小母牛饲喂大麦与紫花苜蓿干草比为 36：63的日粮时，结果发现，HSL活性增加 7倍，在低大麦田粮中 HSL活性高峰较高［12］。
4.2.2日粮中蛋白质和氨基酸对 HSL活性的影响： Takahashi等给7日龄肉仔鸡饲喂20％或30％粗蛋白的日粮［13］，通过添加 DL-蛋氨酸使日粮中含硫氨基酸与粗蛋白的比为 0．03、0.035、０.04或0.045，结果发现，饲喂含硫氨基酸与粗蛋白比为0.035的日粮时肉仔鸡具有最高HSL活性，日粮蛋白含景不影响HSL的活性，这说明，脂肪组织中HSL的活性依赖于含硫氨基酸与粗蛋白的比率。
蛋白质和能量水平相同的日粮，在以鱼粉或圆酵母作为蛋白来源饲喂4－9周龄的雄性肉仔鸡时，对鸡腹部脂肪组织和肝中脂质积累和代谢的影响相似，但可增加脂肪组织中HSL的活性。
4.2.3 日粮脂肪类型对HSL活性的影响：Awad等（1986）[14]在纯合日粮中分别添加 14％的可可油、牛肉脂肪、红花油或2％谷物油，将此日粮饲喂小鼠，结果表明，日粮脂肪类型对HSL动力学特性无显著影响。给试验鼠饲喂含15％的高浓度饱和脂肪酸的纯合日粮，以同浓度的含多不饱和脂肪酸的纯合日粮饲喂对照组，另外每组日粮中还含有2％的谷物油。结果表明，含胞和脂肪酸日粮的HSL活性低于多不饱和脂肪酸组，说明日粮饱和脂肪通过影响脂解过程中几个点来发挥对激素刺激脂解作用的抑制效果。
Berger等（1999）［15］给344只雌鼠饲喂低脂肪、复杂碳水化合物日粮或高脂肪、纯合糖日粮，结果发现，两周以后，HSL活性在各组间天显著差异；在2个月和6个月时，高脂肪纯合日粮组动物的基础和激活HSL活性显著增加，脂肪细胞过度生长，并且在基础和激活状态的HSL活性与脂肪细胞大小之间存在着正相关。
在用可可油饲喂小鼠时，若日粮缺锌则其上皮脂肪组织中HSL的活性与锌充足组相同；在用鱼油饲喂时，若日粮缺
锌则增加了上皮脂肪组织中HSＬ。的活性。可见，尽管日粮缺锌会增强肝脂蛋白的合成和脂质合成，但这些效果的程度受日粮脂肪类型的影响。
4.3 禁食对小鼠HSL活性的影响 Sztalryd等（1994）[16]发现，在禁食3天时，小鼠体内HSL的活性不受影响；当禁食3－5天后，小鼠体内 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。在长期禁食的情况下，HSL活性是在翻译前调控的，在短期禁食时游离脂肪酸浓度的增加则说明HSL的活性是在翻译后调控的或者是其它酶调控的。当在禁食期间内源脂肪被利用时，HSL的mRNA有较高的水平。
4.4产奶性能对HSL活性的影响 MCNamara（1998）[17]则研究发现，在泌乳量较高的动物体内，HSL的活性显著升高，当脂肪细胞大小减少到50％时，每克蛋白质和每个细胞的HSL仍然增加。
4.5 疾病对HSL活性的影响 在患有家庭血脂过多症的人体内，其HSL最大酶活降低40％[18]。另一方面，在这种情况下，α2、β1和β2－肾上腺素受体的脂解敏感性是正常的，βl一和β2肾上腺素受体的数目和亲和力也都正常，在对照组动物体内，最大脂质合成率的变化与HSL活性的变化呈显著相关，脂解作用的缺陷主要是由于HSL的缺陷引起的。
4．6 动物品种对HSL活性的影响 杨再清，等[19]以两个8月龄瘦肉率、背膘厚和脂肪率分别相差一9.44％（P＜0．01）、7.97％和18.01％（P＜0.05﹚的混系和丹系长白肥育猪为研究材料，发现丹系长白猪血浆cAMP、HSL和游离脂肪酸分别比混系高 32.85％（P＜ 0.05﹚、7.41％和 23.41％，这证明通过cANP调控HSL对猪脂肪沉积的作用具有明显的品系差异。
5 结论
HSL是动物体脂肪分解的关键酶，它能水解甘油三酯成甘油和脂肪酸以满足动物体的需要。在不同季节和生理阶段，动物体内此酶的活性不同，日粮可以调控此酶的活性，饲喂低能日粮或含多不饱和脂肪酸高的日粮时，此酶的活性较高。同时，日粮中蛋白质和氨基酸的比率也影响HSL的活性。因此，通过科学合理的搭配饲粮，可以调控HSL的活性，进而调控动物的背膘厚和瘦肉率。但对于日粮及其它因素影响HSL活性的机理还有待进一步研究
