生化-代謝-1 (脂肪肝)－人生沒有用不到的經歷

醣類與脂肪的代謝，讀完生物化學的諸多章節，大家常會把生化反應集中在肝臟，飯後多餘的能量以肝醣及三酸甘油酯儲存起來。肝醣儲存於肝臟(25%)及肌肉(75%)。三酸甘油酯(Triglyceride, TG)儲存於脂肪組織(97%)、骨骼肌(2%)及肝臟(1%)。無論肝醣或三酸甘油酯，肝臟都不是最大的儲存地。

現代人飽餐一頓，小腸吸收Glucose與Chylomicron經Portal vein進入肝臟：
1. Glucose馬上經由Insulin的作用進入全身細胞提供能量，同時也轉變成肝醣儲存在肝臟及肌肉。飯後兩小時血糖應小於140 mg/dL，飯後八小時血糖應小於100 mg/dL。飯後八小時若沒再進食，肝醣會磷解(由Glycogen phosphorylase執行)成Glucose提供全身細胞所需。

2. Chylomicron進入肝臟後會轉變成VLDL。VLDL從肝臟釋出提供細胞所需的Fatty acid，但現代人的飲食，醣類及脂肪都過多，Fatty acid主要用處是提供細胞膜或胞器膜所需的大量Lipid，很少拿來氧化產生能量，換句話說，當Glucose供應充足時，Fatty acid不會氧化用來提供人體能量。那何時Glucose供應會不足？基本上有兩種情況，其一是飯後12小時後若沒再進食，肝臟儲存的肝醣消耗殆盡時；其二是激烈運動Glucose氧化來不及提供足夠能量時。

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NEFA: non-esterified fatty acid, LPL: lipoprotein lipase, DNL: de nono lipogenesis (fatty acid synthesis from acetyl-CoA), Remnants: chylomicron remnants
https://www.semanticscholar.org/paper/Fatty-acid-metabolism-in-adipose-tissue%2C-muscle-and-Frayn-Arner/41c6a9608aa808c48d0e7e5ff67e14120877f4b8

飯後12小時後若沒再進食，肝臟儲存的肝醣消耗殆盡，此時肝臟會進行兩種生化反應：
1. 利用Cori cycle自肌肉細胞取得葡萄糖新生(Gluconeogenesis)的原料--Pyruvate。肌肉細胞的肝醣儲存量雖然是肝臟的三倍，但Glycogen ---> Glucose-1-phosphate ---> Glucose-6-phosphate (G6P)，肌肉細胞沒有Glucose-6-phosphatase，因此G6P無法轉變成Glucose離開肌肉細胞，即肌肉細胞的肝糖無法立刻提供Glucose給其它需要Glucose的器官，要經過Cori cycle，由肝臟進行Gluconeogenesis產生Glucose。
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2. Fatty acid oxidation ----> Ketogenesis，提供Ketone body給大腦，當Glucose供應不足時，Ketone body是Glucose的替代能源。紅血球沒有Mitochondria，因此不能氧化Ketone body，必須使用Glucose。

一日三餐富含醣類與脂肪(如當今台灣人的飲食)，肝臟會以Glycolysis及Gluconeogenesis為主，Fatty acid oxidation 及de novo lipogenesis 都不多。吃下去的脂肪主要用於建構細胞的各種Membrane，剩下的儲存在Adipose tissue (97%) >>> Skeletal muscle (2%) > Liver (1%)，這樣的脂肪儲存分布，肝臟不會有脂肪肝。

脂肪的另一來源是過多的醣類，即Glucose--->Acetyl-CoA--->Fatty acid synthesis (de nono lipogenesis, DNL)，這項生化反應主要發生在Adipose tissue >> Liver，但Adipocyte沒有Glycerol kinase，因此Adipose tissue合成的Fatty acid會運送至Liver，在Liver合成Triglyceride (TG)後，再用VLDL-TG輸送出來，最後又回到Adipose tissue。另外，Glucose在Adipocyte中進行糖解，分裂成Glyceraldehyde-3-P 與 Dihydroxyacetone-P(DHAP)。DHAP + NADH 經由Glycerol-3-P dehydrogenase 催化成L-glycerol-3-P + NAD⁺，此反應可彌補Adipocyte缺乏的Glycerol kinase，當Glucose來源充足時，Adipocyte可經由此路逕取得L-glycerol-3-P，用以合成Triglyceride。