写在前面

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关于胆固醇作用的思考

——Unraveling a mystery: Why human cells  require cholesterol阅读心得

1 胆固醇

胆固醇亦称胆甾醇，是以环戊烷氢菲核为骨架的27碳化合物(如Fig1），也是人类最早发现的一种甾体化合物。胆固醇通常以游离或酯（软脂酸、硬脂酸、油酸）的形式广泛存在于一切动物组织中，尤以脑和神经组织中最为丰富，在肾、脾、皮肤、肝和胆汁中含量也高．植物组织中不含或含有极少量的胆固醇。[1-2]

在人体内，胆固醇主要来源于自身内源性的合成，这部分占人体胆固醇总量的3／4，主要是由肝脏利用乙酸及其前体（乙醇、丙酮酸等）合成的。正常人每天可以合成一克左右的胆固醇．除胆组织和红细胞外，几乎全身各组织均可合成胆固醇，肝脏为合成胆固醇的主要场所，其次是小肠、肾上腺皮质、卵巢和睾丸等组织。在细胞内合成胆固醇的场所是细胞质，其中一部分反应在细胞液发生，另一部分则在内质网上进行。[2]

1.1 胆固醇的作用

胆固醇在动物细胞生长中扮演着极为关键的作用，其在哺乳动物体内需要经历大约30个步骤的生化途径来合成，但现今胆固醇有何作用以及发挥其作用的机制大部分还未明确。目前，胆固醇大概有八个生理作用被研究阐明。[1]

1.1.1参与细胞膜的形成

胆固醇是构成细胞膜的重要组成成分，占质膜脂类的20%以上，并且对细胞膜的维持与极其关键的作用。有研究表明，当温度高时，胆固醇能阻止磷脂双分子层的无序化；温度低时又可干扰其有序化，阻止液晶的形成，保持其流动性。这种双向调节保证了动物细胞膜的稳定性。[3]

1.1.2 参与神经系统的形成与维持

在人体各种组织在，胆固醇在脑组织中含量最高（约23mg/g），占人体胆固醇总量的1/4；成人脑组织胆固醇的70%集中于白质纤维髓鞘（约40mg/g），其余30%主要分布于神经元和神经胶质细胞胞膜。

胆固醇对维持人体神经系统正常结构和功能不可或缺，在中枢神经系统胆固醇是构成神经元和神经胶质细胞胞膜的重要组分，同时维持脑组织能量代谢，参与白质髓鞘化。[4]

1.1.3 激素合成的前体

胆固醇是人体内分泌腺合成类固醇激素的原料。胆固醇可被性腺转化为性激素的原料，也可被肾上腺合成肾上腺皮质激素而影响人体糖和蛋白质的代谢。[2]

1.1.4 形成胆酸盐

胆固醇形成的胆酸盐是胆汁的重要组成部分，胆汁产于肝脏而储存于胆囊内，经释放进入小肠与被消化的脂肪混合。其中的胆酸盐能乳化脂肪，促进脂肪的消化，大颗粒的脂肪变成小颗粒，使其易于与小肠中的酶作用。[2]

1.1.5 参与免疫系统调节

人体内的高密度胆固醇可保护机体抗御内毒素，减少炎症细胞的分泌，同时还能降低冠心病的危险．而低密度脂蛋白能激活某些免疫反应，如单核细胞扩增、中性粒细胞激活、造血干细胞动员和T淋巴细胞增殖。还有研究发现，部分肿瘤细胞的胆固醇外排会抑制免疫细胞同时促进肿瘤细胞的发生。[5]

1.1.6 参与血管壁的修复

胆固醇有助于血管壁的修复和保持完整，但如果胆固醇代谢障碍，有可能引起心血管硬化和胆结石等疾病。[2]

1.1.7 调节蛋白质的功能

胆固醇可以作为与特定蛋白质特异性结合，成为细胞内蛋白质的调节剂，例如低水平的膜胆固醇下，Na+-K+ATP酶几乎无活性，随着膜胆固醇含量的增加，Na+—K+ATP酶活性的增加，有研究表明在Na+—K+ATP酶上具有胆固醇的特异性结合位点。[1]

2 关于胆固醇作用的思考

胆固醇作为动物细胞生存生长中极为重要的物质，对其作用及作用机制进行深入发掘与研究是非常有必要的。不同于其它生物大分子，胆固醇广泛存在于我们日常摄入的饮食中，了解清楚胆固醇在人体内的作用，不仅有利于促进人类饮食结构的改变，同时利用胆固醇的作用，我们可以预防和改善目前困扰人类的心血管疾病与神经疾病。通过人为调控体内的胆固醇平衡与分布，进行定点治疗。因胆固醇在免疫系统调节中的作用，其或许可以参与免疫治疗药物的开发，或者部分肿瘤的特异性治疗。

可以明确的是，我们对胆固醇等生物大分子的研究将持续很长的时间，也许一个已经被研究过千万遍的分子，还有我们忽视的意想不到的功能与调节机制，而针对这些生命基石不断的研究，将极大的影响未来医学发展，再一次打破人类对生命的认知。

 

参考文献：

[1] Yeagle PL. Unraveling a mystery: Why human cells require cholesterol. Sci Adv. 2022 Sep 16;8(37):eade5927. doi: 10.1126/sciadv.ade5927. Epub 2022 Sep 14. PMID: 36103540; PMCID: PMC9473577.

[2] 左玉,冯丽霞,魏世芳.胆固醇的研究及应用[J].太原师范学院学报(自然科学版),2010,9(04):104-107.

[3] 翟中和，王喜忠，丁明孝主编；丁明孝，王喜忠，苏都莫日根等编著．细胞生物学 （第4版）．北京：高等教育出版社，2011.

[4] 卓杰.高胆固醇血症对神经功能和脑血管病影响的研究进展[J].中国现代神经疾病杂志,2021,21(02):107-113.

[5] 罗娜,时荣臣,代荣阳,缪洪明.胆固醇代谢与肿瘤免疫[J].四川大学学报(医学版),2022,53(02):335-341.