脂肪酸结合蛋白( FABPs)是一组多源性的低分子胞质蛋白质, 1972年被研究发现^{[ 1 ]} 。它广泛分布于哺乳动物多种组织的细胞内,如心肌、小肠、骨骼肌和肝脏等,占胞质内可溶性蛋白总量的2%～3%^{[ 2 ]} ,主要参与长链脂肪酸的弥散、吸收、代谢和转运。

1　FABPs的结构、分型和基因表达

FABPs是胞内脂质结合蛋白超家族成员之一^{[ 3 ]} 。它们的氨基酸有20%～70%同源性,分子量约在14～15 kd之间,尽管它们的氨基酸序列不同,但基因结构基本类似,都由4个外显子和3个内含子组成^{[ 2 ]} 。其空间结构也有许多相似之处,由10个反平行的β-折叠和2个α-螺旋形成一个折叠桶^{[ 4 ]} 。FABPs配体(脂肪酸、胆固醇、维生素A类)结合在折叠桶内的空洞中心。FABPs空洞内充满水,水分子可置换脂肪酸^{[ 5 ]} 。

根据它们来源的不同可以分为9种类型,分别由9种基因FABP1～9表达: ① FABP1编码肝脏型( liver,L-) FABP,分布于肝、小肠; ② FABP2 编码小肠型( intestinal, I-) FABP,仅分布于小肠; ③ FABP3编码心型( heart, H-) FABP,分布于心脏、骨骼肌、脑、肾脏、肾上腺; ④ FABP4 编码脂肪细胞型( adipocyte, A2)FABP,分布于脂肪组织; ⑤ FABP5 编码表皮型( ep iderm, E-) FABP,分布于皮肤、舌、脂肪组织、乳腺、脑、小肠、肾脏、肝、牛皮藓患者皮肤; ⑥ FABP6编码回肠型( ileal, IL-) FABP,分布于回肠、卵巢; ⑦ FABP7编码脑型( brain,B-) FABP,主要分布于脑; ⑧ FABP8编码髓鞘型(myelin,M-) FABP,分布于外周神经系统; ⑨FABP9编码睾丸型( testis, T-) FABP,分布于睾丸^{[ 6 ]} 。FABPs来源于不同的组织,在分布上具有组织特异性,然而研究表明,相同组织中有不同类型FABP,一种类型FABP也可以分布于多种组织,所以很多人更喜欢用基因名来命名^{[ 3 ]} 。

近年来前三种FABPs研究较为深入。人L-FABP基因位于2号染色体p12-q11,鼠L-FABP基因位于6号染色体,L-FABP分子量约14 kd。人I-FABP基因位于4号染色体p28-q23,鼠I-FABP基因定位于3号染色体淀粉酶1, 2 和ADH23 之间, I-FABP分子量约为15 kd^{[ 7 ]} 。它的表达局限于小肠细胞内,小肠细胞体外培养无I-2FABP,暗示其可能伴随小肠绒毛存在^{[ 2 ]} 。人H-FABP基因定位于1号染色体,鼠H-FABP基因定位于4 号染色体。猪A-FABP 和H-FABP 可影响脂肪性状^{[ 5 ]} 。

脂质吸收情况和许多代谢相关疾病有关,如胰岛素抵抗、胰岛素分泌缺陷、地方性肥胖、餐后高脂血症等^{[ 8 ]} 。FABPs基因多态现象研究也成为一个热点,如I-FABP启动子上游1kd位点有单核苷酸插入/缺失的多态现象,影响转录活性。L-FABP外显子3等位位点发生歧义突变T94A,影响个体体重指数^{[ 5 ]} 。

2　FABPs的生物学特性和功能

FABPs对长链脂肪酸(LCFA ) 具有高度的亲和力,表现为对脂质的代谢和胞内转运功能。它们的主要结合配体是脂肪酸( FA) , FABPs可增加脂肪酸溶解性,并将脂肪酸从脂膜运输到脂肪酸氧化位置,脂化成甘油三酯并进入细胞核发挥调控功能^{[ 7 ]} 。它的转运过程分为以下步骤: ①吸附2连接到细胞质膜外; ②跨膜; ③解吸作用:离开胞质膜,每步都必须有蛋白质催化才能使脂肪酸有效移动^{[ 5 ]} 。L-FABP参与FA 的摄取,通过改变脂质水平调节酶的活性,保护细胞不受过多游离脂肪酸引起的危害,调节特定基因的表达,控制细胞生长和分化^{[ 9 ]} 。同时还连接溶血磷脂、前列腺素、植烷酸、类花生酸类物质、亚铁血红素和脂酰辅酶A,一个L-FABP连接两个脂肪酸配体,其它FABPs都只连接一个脂肪酸配体^{[ 3 ]} 。