脂質(zhì)體及其應(yīng)用 上學(xué)期高中生物人教版必修1

脂質(zhì)體及其應(yīng)用

2019版高中生物學(xué)必修一P46拓展應(yīng)用提到了“脂質(zhì)體”：

一、概念檢測(cè)二、拓展應(yīng)用

I.珞于對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的理解，判斷1.在解悌不容易理髀的陌生事物時(shí),人們常

下列相關(guān)表述是否正確用類比的方法,將陌生的事物與熟悉的事物作比

（1）構(gòu)成細(xì)胞蟆的破脂分子具有流動(dòng)性，而較?仃人在解降細(xì)胞膜時(shí).把它與窗紗進(jìn)行類

蛋內(nèi)質(zhì)是固定不動(dòng)的:（）比：窗處能把昆蟲擋在外面,同時(shí)窗紗的小洞又

（2）細(xì)胭驥是細(xì)胞的一道屏障，只有細(xì)胞需能讓空氣進(jìn)出你認(rèn)為這種類比有什么合理之

要的物質(zhì)才能進(jìn)入,而對(duì)細(xì)胞有害的物賞則不能處,有沒有不妥當(dāng)?shù)牡胤剑?/p>

進(jìn)人：（）2.行個(gè)艮由/折體,它

可以空少藥施運(yùn)栽體,將其運(yùn)送到葡附即胞

（3）向細(xì)胞內(nèi)注射物質(zhì)后.細(xì)抱膜上會(huì)用F

發(fā)哪1在版硬體中.能在水中結(jié)品的藥源談

一個(gè)空洞.（）

妁雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂

2.細(xì)胞膜的特性和功能是由其結(jié)構(gòu)決定的

臺(tái)子之間二

下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.細(xì)胞膜的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)使溶于脂質(zhì)的物質(zhì).11

容易通過細(xì)胞膜物的包提位置各不相:修*二?

B.由于璘脂雙分子層內(nèi)部是硫水的，因此

水分子不能通過細(xì)胞膜[2）請(qǐng)推測(cè)：腑

C細(xì)胞腴的很白質(zhì)分子有物質(zhì)運(yùn)輸功能到達(dá)細(xì)胞后,藥

加良進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)

D.細(xì)胞的生長(zhǎng)現(xiàn)象不支持細(xì)胞膜的靜態(tài)結(jié)物將如

構(gòu)模型揮作用？

那么，什么是脂質(zhì)體？有哪些應(yīng)用？

脂質(zhì)體是類似細(xì)胞膜的微球體，是根據(jù)磷脂分子可在水相中

形成穩(wěn)定的脂雙層的現(xiàn)象而制備的人工膜。在水中磷脂分子親水頭

部插入水中，脂質(zhì)體疏水尾部伸向空氣，攪動(dòng)后形成雙層脂分子的球

形脂質(zhì)體，直徑25?lOOOnm不等。當(dāng)兩性分子如磷脂和鞘脂分散于水

相時(shí)，分子的疏水尾部?jī)A向于聚集在一起，避開水相，而親水頭部暴

露在水相，形成具有雙分子層結(jié)構(gòu)的的封閉囊泡。藥劑學(xué)上脂質(zhì)體

（liposome）:系指將藥物包封于類脂質(zhì)雙分子層內(nèi)而形成的微型泡

囊體。

脂質(zhì)體的組成與結(jié)構(gòu)

脂質(zhì)體的組成：類脂質(zhì)（磷脂）及附加劑。

1、磷脂類：包括天然磷脂和合成磷脂二類。磷脂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為

一個(gè)磷酸基和一個(gè)季錢鹽基組成的親水性基團(tuán)，以及由兩個(gè)較長(zhǎng)的燃

基組成的親脂性基團(tuán)。

天然磷脂以卵磷脂（磷脂酰膽堿，PC）為主，來源于蛋黃和大豆,

顯中性。

合成磷脂主要有DPPC（二棕桐酰磷脂酰膽堿）、DPPE（二棕檎酰

磷脂酰乙醇胺）、DSPC（二硬脂酰磷脂酰膽堿）等，其均屬氫化磷脂

類，具有性質(zhì)穩(wěn)定，抗氧化性強(qiáng)，成品穩(wěn)定等特點(diǎn)，是國(guó)外首選的輔

料。

2、膽固醇：膽固醇與磷脂是共同構(gòu)成細(xì)胞膜和脂質(zhì)體的基礎(chǔ)物

質(zhì)。膽固醇具有調(diào)節(jié)膜流動(dòng)性的作用，故可稱為脂質(zhì)體“流動(dòng)性緩沖

劑”。

脂質(zhì)體的分類

1.脂質(zhì)體按照所包含類脂質(zhì)雙分子層的層數(shù)不同，分為單室脂質(zhì)

體和多室脂質(zhì)體。

小單室脂質(zhì)體(SUV)：粒徑約0.02?0.08um；大單室脂質(zhì)體

(LUV)為單層大泡囊，粒徑在0.1?1um。

多層雙分子層的泡囊稱為多室脂質(zhì)體(MIV),粒徑在1?5Hm之

間。

2.按照結(jié)構(gòu)分：?jiǎn)问抑|(zhì)體，多室脂質(zhì)體，多囊脂質(zhì)體

3.按照電荷分：中性脂質(zhì)體，負(fù)電荷脂質(zhì)體，正電荷脂質(zhì)體

4.按照性能分：一般脂質(zhì)體，特殊功效脂質(zhì)體

脂質(zhì)體特點(diǎn)

1、靶向性和淋巴定向性：肝、脾網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的被動(dòng)靶向性。

用于肝寄生蟲病、利什曼病等單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)疾病的防治。如肝

利什曼原蟲藥睇酸葡胺脂質(zhì)體，其肝中濃度比普通制劑提高了200?

700倍。

2、緩釋作用：緩慢釋放，延緩腎排泄和代謝，從而延長(zhǎng)作用時(shí)

間。

3、降低藥物毒性：如兩性霉素B脂質(zhì)體可降低心臟毒性。

4、提高穩(wěn)定性：如胰島素脂質(zhì)體、疫苗等可提高主藥的穩(wěn)定性。

制備方法：注入法、薄膜分散法、超聲波分散法、逆向蒸發(fā)法。

脂質(zhì)體作為藥物載體的臨床應(yīng)用

1、抗腫瘤藥物載體：阿霉素脂質(zhì)體和順伯脂質(zhì)體已在國(guó)外上市。

2、抗寄生蟲藥物載體：苯硫咪唾脂質(zhì)體和阿苯達(dá)睫脂質(zhì)體等。

利用脂質(zhì)體的被動(dòng)靶向性，提高藥物的生物利用度，減少用量，降低

毒副作用。

3、抗菌藥物載體：慶大霉素脂質(zhì)體和兩性霉素B,可減少藥物的

耐藥性，降低心臟毒性。

4、激素類藥物載體。

給藥途徑

脂質(zhì)體的給藥途徑主要包括（1）靜脈注射；（2）肌內(nèi)和皮下注射;

（3）口服給藥；（4）眼部給藥；（5）肺部給藥；（6）經(jīng)皮給藥；（7）

鼻腔給藥。

體內(nèi)過程：

脂質(zhì)體與細(xì)胞之間作用的主要形式包括膜間轉(zhuǎn)運(yùn)（細(xì)胞膜的脂質(zhì)

交換）、接觸釋藥、吸附、融合和內(nèi)吞。

脂質(zhì)體具有類細(xì)胞結(jié)構(gòu)，進(jìn)入體內(nèi)主要被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬而激

活機(jī)體自身的免疫功能，并改變包封藥物的體內(nèi)分布，使藥物主要在

肝、脾、肺和骨髓等組織器官中積蓄，從而提高藥物的治療指數(shù)、減

少藥物的治療劑量和降低藥物的毒性。

新型靶向脂質(zhì)體：

1、前體脂質(zhì)體：將脂質(zhì)吸附在極細(xì)的水溶性載體如氯化鈉、山

梨醇等聚合糖類（增加脂質(zhì)分散面積）制成前體脂質(zhì)體，遇水時(shí)脂質(zhì)

溶脹，載體溶解形成多層脂質(zhì)體，其中載體的大小直接影響脂質(zhì)體的

大小和均勻性。前體脂質(zhì)體可預(yù)防脂質(zhì)體之間相互聚集，且更適合包

封脂溶性藥物。

2、長(zhǎng)循環(huán)脂質(zhì)體：經(jīng)過PEG修飾，以增加脂質(zhì)體的柔順性和親

水性，通過單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)吞噬，減少脂質(zhì)體脂膜與血漿蛋白的

相互作用，延長(zhǎng)循環(huán)時(shí)間，稱為長(zhǎng)循環(huán)脂質(zhì)體（long-circulating

liposome）o長(zhǎng)循環(huán)脂質(zhì)體有利于肝脾以外的組織或器官的靶向作用。

同時(shí)，將抗體或配體結(jié)合在PEG的末端，既可保持長(zhǎng)循環(huán)，又可保持

對(duì)靶體的識(shí)別。

3、免疫脂質(zhì)體：脂質(zhì)體表面聯(lián)接抗體，對(duì)靶細(xì)胞進(jìn)行識(shí)別，提

高脂質(zhì)體的靶向性。如在絲裂霉素（MMC）脂質(zhì)體上結(jié)合抗胃癌細(xì)胞

表面抗原的單克隆抗體3G制成免疫脂質(zhì)，在體內(nèi)該免疫脂質(zhì)體對(duì)胃

癌靶細(xì)胞的M85殺傷作用比游離MMC提高4倍。

4、熱敏脂質(zhì)體：利用在相變溫度時(shí)，脂質(zhì)體的類脂質(zhì)雙分子層

膜從膠態(tài)過渡到液晶態(tài)，脂質(zhì)膜的通透性增加，藥物釋放速度增大的

原理制成熱敏脂質(zhì)體。例如將二棕桐酸磷脂(DPPC)和二硬脂酸磷脂

(DSPC)按一定比例混合，制成的3H甲氨喋吟熱敏脂質(zhì)體，再注入荷

Lewis肺癌小鼠的尾靜脈后，再用微波加熱腫瘤部位至42℃,病灶部

位的放射性強(qiáng)度明顯的高于非熱敏脂質(zhì)體對(duì)照組。5、pH敏感性脂質(zhì)

體：由于腫瘤間質(zhì)的pH比周圍正常組織細(xì)胞低，選用對(duì)pH敏感性的

類脂材料，如二棕根］酸磷脂或十七烷酸磷脂為膜材制備成載藥脂質(zhì)

體。當(dāng)脂質(zhì)體進(jìn)入腫瘤部位時(shí)，由于pH的降低導(dǎo)致脂肪酸竣基脂質(zhì)

化成六方晶相的非相層結(jié)構(gòu)，從而使膜融合，加速釋藥。

總之，脂質(zhì)體作為藥物載體是臨床應(yīng)用較早，發(fā)展最為成熟的一

類新型靶向制劑。美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市的脂質(zhì)體產(chǎn)品有兩性霉素B、阿

霉素脂質(zhì)體。批準(zhǔn)進(jìn)入臨床試驗(yàn)的脂質(zhì)體有丁胺卡鈉霉素。

未來脂質(zhì)體的研究主要集中在以下三個(gè)方面：

1、膜結(jié)構(gòu)與載藥性質(zhì)之間的關(guān)系；

2、脂質(zhì)體在體內(nèi)的靶向特性；

3、在體外培養(yǎng)中將基因和其他物質(zhì)導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)有望成為基因藥

物載體。

脂質(zhì)體是由脂雙分子層組成的顆粒，可介導(dǎo)基因穿過細(xì)胞膜。通

過脂質(zhì)體介導(dǎo)比利用病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移具有以下明顯的優(yōu)勢(shì)：①

脂質(zhì)體與基因的復(fù)合過程比較容易；②易于大量生產(chǎn)；③脂質(zhì)體是非

病毒性載體，與細(xì)胞膜融合將目的基因?qū)爰?xì)胞后，脂質(zhì)即被降解，

無毒，無免疫原性；④DNA或RNA可得到保護(hù)，不被滅活或被核酸酶

降解；⑤脂質(zhì)體攜帶的基因可能轉(zhuǎn)運(yùn)至特定部位；⑥體外和體內(nèi)試驗(yàn)

都表明，接近染色體大小的DNA片段也能被轉(zhuǎn)運(yùn)至宿主基因組中并增

長(zhǎng)；⑦轉(zhuǎn)染過程方便易行，重現(xiàn)性好。

脂質(zhì)體是具有雙層膜的封閉式粒子，自身聚集性脂類分子包封內(nèi)

水相介質(zhì)，可分為大、小多層，寡多層和單室脂質(zhì)體，醫(yī)學(xué)應(yīng)用較多

為小單室脂質(zhì)體?；谥|(zhì)體作為藥物載體系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，理想的用于

轉(zhuǎn)運(yùn)基因的脂質(zhì)體，對(duì)于質(zhì)粒DNA具有高包封率，保護(hù)DNA不被血漿

核酶降解的特點(diǎn)，它們粒徑分布范圍窄，粒徑平均為100nm或者更

小。為使脂質(zhì)體接近血管外區(qū)域，故采用具有廣泛的結(jié)合潛力脂類，

這種特殊脂類可促進(jìn)與細(xì)胞膜融合和/或提高脂質(zhì)體在循環(huán)系統(tǒng)中的

穩(wěn)定性。第1種為傳統(tǒng)上的脂質(zhì)體，人們可控制其體外行為，但不能

控制其體內(nèi)行為，它們很快被滅活或被固定；第2種為無活性脂質(zhì)體

(即不與外界作用)，由于聚合物包封于表面的立體穩(wěn)定性而抑制其

相互作用；第3種脂質(zhì)體表面結(jié)合抗原、凝集素或其他基團(tuán)，由于表

面結(jié)合的特定配基，也可特定地相互作用；第4種為反應(yīng)活性脂質(zhì)體,

如離子型、靶敏感型和融合性脂質(zhì)體，這種脂質(zhì)體有時(shí)指相轉(zhuǎn)變的多

孔脂質(zhì)體，脂質(zhì)體內(nèi)有離子敏感亞基，Ca2+其他金屬離子敏感性脂

質(zhì)體，也包括陽(yáng)離子脂質(zhì)體，陰離子脂質(zhì)體。陰離子脂質(zhì)體不屬于有

反應(yīng)活性類，但特殊的試驗(yàn)如試管內(nèi)與相反電荷(多)離子相互作用

例子除外。

常規(guī)脂質(zhì)體進(jìn)入細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)DNA實(shí)驗(yàn)，其原理是脂質(zhì)體增強(qiáng)細(xì)胞體

的聚集，即加速大分子、荷電多的分子透過膜，該過程相當(dāng)復(fù)雜，尤

其在包封較大片段時(shí)，在實(shí)踐中這種技術(shù)只在體外使用且要用融合

劑，荷電越多用途越少。

問題探究：

(1)脂溶性藥物和能在水中結(jié)晶的藥物分別被包裹在圖中什么位

置？

A處為脂質(zhì)體內(nèi)的水溶液環(huán)境，可包裹能在水中結(jié)晶的藥物

甲；B處為兩層磷脂分子之間的疏水區(qū)，可包裹脂溶性藥物乙。

(2)脂質(zhì)體還需要加入哪種膜成分以調(diào)節(jié)膜的流動(dòng)性？

膽固醇具有調(diào)節(jié)膜流動(dòng)性的作用，是脂質(zhì)體的“流動(dòng)性緩沖

劑”，故脂質(zhì)體應(yīng)加入膽固醇。

⑶在脂質(zhì)體上鑲嵌什么物質(zhì)，可將藥物定向運(yùn)送到靶細(xì)胞？

在脂質(zhì)體上鑲嵌特異性抗體，可實(shí)現(xiàn)脂質(zhì)體的高度靶向性。

(4)結(jié)合脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推測(cè)脂質(zhì)體到達(dá)細(xì)胞后，藥物將如何

進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用？

脂質(zhì)體與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)相似，到達(dá)細(xì)胞后，可能會(huì)與細(xì)胞膜融合,

也可能以胞吞方式將攜帶的藥物運(yùn)入細(xì)胞。

例1.科研人員嘗試?yán)萌说某墒旒t細(xì)胞運(yùn)送藥物，首先將紅

細(xì)胞置于一定濃度的甲溶液中，使其膜上出現(xiàn)孔洞，待藥物通過孔

洞進(jìn)入細(xì)胞后，再轉(zhuǎn)移至等滲溶液中，之后膜表面孔洞閉合，利用

該紅細(xì)胞可將藥物運(yùn)送至靶細(xì)胞。下列相關(guān)判斷不合理的是

（）

A.紅細(xì)胞在甲溶液中會(huì)吸水膨脹

B.藥物進(jìn)入細(xì)胞的方式屬于胞吞

C.水溶性藥物更適合使用該方法運(yùn)送

D.紅細(xì)胞膜蛋白應(yīng)能特異性識(shí)別靶細(xì)胞

答案B

例2.如圖是由磷脂分子構(gòu)成的脂質(zhì)體，可以作為藥物的運(yùn)載

體，將其運(yùn)送到特定的細(xì)胞，發(fā)生膜融合，并釋放藥物執(zhí)行功能。脂

質(zhì)體中還可以嵌入不同的蛋白質(zhì)，合成人工透析膜，將尿毒癥患者

血液中的代謝廢物透析掉。關(guān)于脂質(zhì)體下列敘述錯(cuò)誤的是（）

心、代蛋白