科学家发现人体细胞如何分布和维持胆固醇水平

新加坡南洋理工大学(NTUSingapore)的科学家发现了人体细胞如何分布和维持胆固醇水平，为阿尔茨海默氏病和心血管疾病等神经退行性疾病的研究做出了贡献。研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

人体中的所有细胞都含有胆固醇(一种蜡状脂肪状物质)，并将其用于重要的身体功能，例如构建新细胞、产生激素，甚至产生有助于对抗病原体的物质。

维持中枢神经系统内正常的胆固醇水平对于各种过程至关重要，包括大脑的发育和日常功能。

我们体内的细胞要么产生胆固醇，要么通过饮食获得胆固醇并保持适当的水平，细胞内胆固醇的分布至关重要，因为如果不这样做，可能会导致各种疾病，包括心脏病和痴呆症。

研究小组在涉及人体细胞的测试中使用高度灵敏的胆固醇探针，确定了参与细胞内调节和运输胆固醇的关键蛋白质，称为OSBP、ORP9和含革兰氏结构域的蛋白质1(GRAMD1)。该研究为维持细胞内胆固醇分布的精确机制提供了新的见解。

领导这项研究的资深作者、新加坡南洋理工大学李光前医学院(LKCMedicine)副教授YasunoriSaheki表示：“我们的研究结果揭示了细胞胆固醇分布的关键机制及其对各种健康状况的潜在影响。提供了对维持细胞胆固醇分布的机制的重要见解。

“这项研究具有特别重要的意义，因为这一过程的破坏与包括阿尔茨海默氏病在内的多种神经退行性疾病密切相关。”Saheki也是一位细胞生物学家和医生。

该研究的第一作者、南洋理工大学李光前医学院研究员TomokiNaito博士说：“虽然胆固醇对我们的细胞至关重要，但控制其分布的机制长期以来一直是个谜。我们发现了细胞内胆固醇分布的关键调节因子。我们的研究结果标志着基础细胞生物学的一个重要里程碑。”

这项研究代表了在理解人体如何运作和易受疾病影响的基础生物学方面取得的进展，反映了南洋理工大学致力于应对健康生活和老龄化的需求和挑战，这是人类面临的四大挑战之一。大学寻求通过其NTU2025战略计划来解决这一问题。

一切都要适度，包括适度

通过使用胆固醇生物传感器测量胆固醇水平，研究人员发现称为ORP9和OSBP的蛋白质调节细胞内胆固醇的分布和丰度。他们发现，当ORP9失活时，OSBP变得过度活跃，导致过量的胆固醇转运到细胞的其他部分。

研究小组还发现GRAMD1蛋白负责调节细胞中胆固醇的分布，因为他们观察到没有这种特定蛋白的细胞在细胞的关键部位中胆固醇分布异常。Saheki解释说：“细胞内胆固醇的积累可能会破坏细胞的正常功能，从而损害细胞。细胞内过多的胆固醇还会导致它们被氧化成氧甾醇，这对细胞有毒。不仅如此——调节含量胆固醇很重要，因为它影响细胞膜的灵活性和流动性。

“健康且低含量的胆固醇使它们保持灵活和流畅，而较高的胆固醇水平则使它们变得僵硬。当脑细胞中胆固醇发生失调时，它与阿尔茨海默病和痴呆等疾病有关。在心血管系统中，这可能会导致心脏病发作。”

Naito博士补充道：“我们正在努力确定在这项研究中发现的胆固醇调节剂如何影响人类健康。我希望我们未来的研究结果将有助于开发新的治疗方法来解决因胆固醇失调引起的疾病。”

南洋理工大学团队将进行进一步的研究，探索如何调整受损细胞内这些蛋白质的活性，以帮助它们更好地调节胆固醇，最终可能开发出有助于治疗痴呆和心脏病的疗法。