2017-11-21 06:53 来源:网友分享
胆固醇代谢(cholesterolmetabolism)机体内胆固醇来源于食物及生物合成。成年人除脑组织外各种组织都能合成胆固醇,其中肝脏和肠粘膜是合成的主要场所。体内胆固醇70~80%由肝脏合成,10%由小肠合成。其他组织如肾上腺皮质、脾脏、卵巢、睾丸及胎盘乃至动脉管壁,也可合成胆固醇。胆固醇的合成主要在胞浆和内质网中进行。胆固醇可以在肠粘膜、肝、红细胞及肾上腺皮质等组织中酯化成胆固醇酯。
胆固醇是体内最丰富的固醇类化合物,它既作为细胞生物膜的构成成分,又是类固醇类激素、胆汁酸及维生素D的前体物质。因此对于大多数组织来说,保证胆固醇的供给,维持其 代谢平衡是十分重要的。胆固醇广泛存在于全身各组织中,其中约1/4分布在脑及神经组织中,占脑组织总重量的2%左右。肝、肾及肠等内脏以及皮肤、脂肪组织亦含较多的胆固醇,每100g组织中约含200至500mg,以肝为最多,而肌肉较少,肾上腺、卵巢等组织胆固醇含量可高达1%-5%,但总量很少。
人体固醇的来源靠体内合成及从食物摄取,正常人每天膳食中约含胆固醇300-500mg,主要来自动物内脏、蛋黄、奶油及肉类。植物性食品不含胆固醇,而含 植物固醇如β 谷固醇、麦角固醇等,它们不易为人体吸收,摄入过多还可抑制胆固醇的吸收。
胆固醇合成的过程中 HMGCoA还原酶为限速酶,因此各种因素通过对该酶的影响可以达到调节胆固醇合成的作用。
激素调节
HMGCoA还原酶在胞液中经蛋白激酶催化发生磷酸化丧失活性,而在磷蛋白磷酸酶作用下又可以脱去磷酸恢复酶活性,胰高血糖素等通过第二信使cAMP影响蛋白激酶,加速HMGCoA还原酶磷酸化失活,从而抑制此酶,减少胆固醇合成。胰岛素能促进酶的脱磷酸作用,使酶活性增加,则有利于胆固醇合成。此外,胰岛素还能诱导HMGCoA还原酶的合成,从而增加胆固醇合成。甲状腺素亦可促进该酶的合成,使胆固醇合成增多,但其同时又促进胆固醇转变为胆汁酸,增加胆固醇的转化,而且此作用强于前者,故当 甲状腺机能亢进时,患者血清胆固醇含量反而下降。
浓度调节
胆固醇可反馈抑制HMGCoA还原酶的活性,并减少该酶的合成,从而达到降低胆固醇合成的作用,细胞内胆固醇来自体内生物合成或胞外摄取。血中胆固醇主要由低密底脂蛋白(LDL)携带运输,借助细胞膜上的LDL受体介导 内吞作用进入细胞。当胞内胆固醇过高,可抑制LDL受体的补充,从而减少由血中摄取胆固醇。
现知遗传性家族 高胆固醇血症患者体内严重缺乏LDL受体,因此LDL携带的胆固醇不能被摄取,来自膳食的胆固醇不能从血液中被迅速清除,故血中胆固醇浓度过高,当体内总胆固醇过高,超过合成生物膜、胆汁酸及类固醇激素等的需要时,胆固醇及其酯则沉积在动脉内皮下的巨噬细胞中(这些细胞是由迁移到动脉内皮下的血单核细胞分化而成的),引起内皮下变形,进而导致血小板在动脉内壁集聚。若同时伴有动脉壁损伤或胆固醇转运障碍,则易在动脉 内膜形成脂斑,继续发展可使动脉管腔变狭窄。可见动脉粥样硬化与血中高水平的胆固醇有关,特别与存在于LDL中的胆固醇水平有关。
胆固醇生物合成的原料是乙酰辅酶A,合成途径可分为5个阶段:(1)乙酰乙酰辅酶A与乙酰辅酶A生成二羟甲基戊酸(6C中间代谢产物);(2)从二羟甲基戊酸脱羧形成异戊二烯单位(5C中间代谢产物);(3)6个异戊二烯单位缩合生成鲨烯(30C-中间代谢物);(4)鲨烯通过成环反应转变成羊毛脂固醇(30C中间代谢物);(5)羊毛脂固醇转变成胆固醇(27C化合物)。胆固醇除作为细胞膜及 血浆脂蛋白的重要组分外,还是许多重要类固醇如胆汁酸、 肾上腺皮质激素、雌性激素、雄性激素、维生素D3等的前体。生物体内许多 生理活性物质如维生素A、E及K,胡萝卜素,橡胶,叶绿素的植醇侧链,多种芳香油的主要成分及萜类中的碳氢化合物;昆虫的保幼激素, 蜕皮素等与胆固醇的生成相似;也是以 乙酰辅酶A为原料,衍化生成异戊烯醇磷酸酯。作为合成上述生物分子的结构单位前体。胆固醇的 分解代谢也在肝脏内进行。胆固醇大部分可转变为胆汁酸。小部分经肠道内细菌作用转变为 粪固醇随粪便排出体外。胆固醇代谢失调能给机体带来不良影响。血浆胆固醇含量增高是引起 动脉粥样硬化的主要因素,动脉粥样硬化斑块中含有大量胆固醇,是胆固醇在血管壁中堆积的结果,由此可引起一系列心血管疾病。
胆固醇合成过程比较复杂,有近30步反应,整个过程可根据为3个阶段。
1.3?3-羟-3-甲基戊二酰CoA(HMGCoA)的生成
在胞液中,3分子乙酰CoA经硫解酶及HMGCoA合酶催化生成HMGCoA,此过程与酮体生成机制相同。但细胞内定位不同,此过程在胞液中进行,而 酮体生成在肝细胞 线粒体内进行,因此肝脏细胞中有两套同功酶分别进行上述反应。
2.甲羟戊酸(mevalonic acid,MVA)的生成
HMGCoA在HMG CoA还原酶(HMGCoA reductase)催化下,消耗两分子NADPH+H+生成甲羟戊酸(MVA)
此过程是不可逆的,HMG辅酶A还原酶是胆固醇合成的限速酶。
3.胆固醇的生成
MVA先经磷酸化、脱羧、脱羟基、再缩合生成含30C的鲨烯,经内质网环化酶和加氧酶催化生成羊毛脂固醇,后者再经氧化还原等多步反应最后失去了3个C,合成27C的胆固醇