高胆固醇血症直接引起动脉粥样硬化,最终导致冠心病和脑中风等致死、致残性疾病。随着饮食结构的改变,目前从食物中摄取的过多脂质已成为诱发上述心脑血管疾病的主要致病因素。今天最新出版的国际著名学术期刊《细胞代谢》发表了我国科学家关于胆固醇吸收的最新研究成果,该成果将为防治这类疾病提供重要基础。
中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所宋保亮研究组发现,一个名叫NPC1L1的蛋白质像“载重卡车”一样在细胞表面和细胞内循环转运,将位于细胞外的胆固醇“运输”进细胞,并鉴定出这个过程依赖于细胞内的微丝系统和Clathrin/AP2蛋白复合体。特别重要的是,他们进一步阐明了新近上市的降胆固醇药物“益适纯”(Ezetimibe,先灵葆雅公司)的作用机制,证明该药物通过抑制“载重卡车”NPC1L1蛋白的“发动”,而抑制细胞对胆固醇的吸收。
这项开拓性工作具有非常重要的意义,不仅揭示了长久以来困扰科学家的胆固醇吸收的分子途径、阐明了降胆固醇药物“益适纯”的作用原理,并且为筛选新型胆固醇吸收抑制剂提供了理论依据和实验基础。
谁都知道吃多了胆固醇含量高的食物,容易引起动脉粥样硬化,最终导致冠心病和脑中风等致死、致残性疾病。可食物里的胆固醇是怎样跑到我们身体里的呢?这个困扰生命科学多年的问题,最近被上海科学家解开,从而为降胆固醇新药的发现,开拓了新的道路。
昨天出版的国际著名学术期刊《细胞代谢》发表了中科院上海生命科学院生化与细胞研究所宋保亮研究组的最新成果,勤勤恳恳的蛋白质NPC1L1忘我地把食物中的胆固醇运输到体内,结果这种不动脑子的“蛮干”,让过多胆固醇进入人体,导致了心血管疾病。
在肝脏和小肠的细胞上,生活着老实巴交的蛋白质NPC1L1。头脑简单的它总是埋头于自己的工作——在其它蛋白的帮助下,把食物中的胆固醇运输到细胞里,再储存到肝脏中。可是,它任劳任怨,却并没关心一下体内的胆固醇是否过多。结果,当人们吃下很多胆固醇含量很高的食物时,它的努力工作反而成了“引狼入室”的举动。
“其实,人体细胞会自己合成胆固醇,满足生命活动的需要,完全不用从食物中摄取。”宋保亮告诉记者,只是由于合成需要消耗大量能量,对于进化过程中食物缺乏的人类而言,胆固醇“自给自足”有点“不上算”,因此保留下了从食物中吸收胆固醇的机制。可老祖宗怎么也没想到,他们的后代会面对如此丰富的营养,没有留下相应的制约机制。
好在通过科学研究,我们终于明白了其中的奥秘,可以以此为基础,寻找药物。实验证实,只要抑制NPC1L1蛋白,就能阻止胆固醇进入体内,从而使体内已经积聚的胆固醇缓慢外排,重新恢复平衡。
生物谷推荐原始出处:
Cell Metabolism, Vol 7, 508-519, 04 June 2008
Article
The Cholesterol Absorption Inhibitor Ezetimibe Acts by Blocking the Sterol-Induced Internalization of NPC1L1
Liang Ge,1,3 Jing Wang,1,3 Wei Qi,2,3 Hong-Hua Miao,1 Jian Cao,1 Yu-Xiu Qu,1 Bo-Liang Li,1 and Bao-Liang Song1,
1 State Key Laboratory of Molecular Biology, Institute of Biochemistry and Cell Biology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200031, China
2 Key Laboratory of Nutrition and Metabolism, Institute for Nutritional Sciences, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200031, China
Corresponding author
Bao-Liang Song
blsong@sibs.ac.cn
Summary
Niemann-Pick C1-like 1 (NPC1L1) is a polytopic transmembrane protein that plays a critical role in cholesterol absorption. Ezetimibe, a hypocholesterolemic drug, has been reported to bind NPC1L1 and block cholesterol absorption. However, the molecular mechanism of NPC1L1-mediated cholesterol uptake and how ezetimibe inhibits this process are poorly defined. Here we find that cholesterol specifically promotes the internalization of NPC1L1 and that this process requires microfilaments and the clathrin/AP2 complex. Blocking NPC1L1 endocytosis dramatically decreases cholesterol internalization, indicating that NPC1L1 mediates cholesterol uptake via its vesicular endocytosis. Ezetimibe prevents NPC1L1 from incorporating into clathrin-coated vesicles and thus inhibits cholesterol uptake. Together, our data suggest a model wherein cholesterol is internalized into cells with NPC1L1 through clathrin/AP2-mediated endocytosis and ezetimibe inhibits cholesterol absorption by blocking the internalization of NPC1L1.