因为在心脏疾病中的负面作用,胆固醇一直被认为是危害胖人健康的“罪魁祸首”,但它是否真的就“有百害而无一利”呢?最近美国得克萨斯大学西南医学中心的研究人员再次证明,胆固醇是正常细胞必需的一种物质——它参与锚定一个与细胞分裂和癌症相关的信号通道。这一成果发表在近日出版的《科学》杂志上。
对许多人来说,胆固醇现在已经不是一个陌生的名词了。医生常常警告病人,血中胆固醇的数值高到危险的地步,马上要引起动脉硬化和心脏病;许多医学科普读物也告诫人们,为避免血中胆固醇过高,要少吃肉、蛋、奶等动物脂肪和胆固醇含量高的食物;胆汁中的胆固醇,还会发生沉结形成胆结石——因此在人们心目中,胆固醇已被定义为“一种对人体有害的物质”。
虽然医学专家告诉我们,胆固醇也是身体的一种重要组成成分,在人体内发挥许多重要作用——首先它是组成人体的脂类物质的一种,同时可以转化为维生素D,促使人体骨质钙化,使成人免患软骨病、儿童免患佝偻病——但是这次美国科学家发现胆固醇对细胞膜信号通道的控制作用,还是让人耳目一新。
“细胞信号必须经过严格控制,”美国细胞生物学会主席、该篇论文第一作者Richard G.W. Anderson博士说,“如果细胞内胆固醇含量不足,其中的‘信号机器’就不能正常运作,导致细胞发出错误信息,最终使人罹患疾病。”
细胞膜实质上是一种流体,其中包含有一定量的胆固醇。Anderson和分子生物学助理教授Jian Weng博士,分子生物学博士后、论文主要作者王平原(音译)一起进行的这项研究,即是针对细胞膜上富含胆固醇的区域进行的。他们发现,被称为“脂质区”的这些区域,由于胆固醇的存在比细胞膜的其它区域更加刚硬,而且在组建细胞膜表面的信号机器的组织中起到关键性作用。信号“模块”在这些区域中的正确排列,对细胞内部信号传导至关重要;而这些“模块”能否排列正确,则取决于胆固醇含量是否能保持在合适的水平。
在研究胆固醇移动到细胞膜上的脂质区的方式时,Anderson和研究小组的同事发现,胆固醇能在细胞膜外调节一种细胞内的关键信号通道。通过与氧固醇结合蛋白(OSBP)的相互反应,胆固醇将一组能够使细胞外信号激酶(ERK)失活的酶聚拢在一起。之前研究已经证明,细胞外信号激酶的过度活跃与多种癌症有关。
当脂质区的胆固醇量处于正常水平时,氧固醇结合蛋白—胆固醇复合体能够控制活性细胞外信号激酶的含量。当脂质区的胆固醇量太低时,这种复合体就会解体,使活性细胞外信号激酶升至较高水平。
Anderson研究小组发现,氧固醇结合蛋白同时具有与复合体中的胆固醇和其他蛋白的结合位点。他们认为,当胆固醇与氧固醇结合蛋白结合时,它会变形并与失活细胞外信号激酶的关键酶结合,从而使它们能够一起控制细胞外信号激酶的失活过程。当脂质区胆固醇降低时,氧固醇结合蛋白就会释放胆固醇,不再与失活细胞外信号激酶的酶结合。Anderson说,“这项工作揭示了脂质调控关健信号通道的一种新方式,提高了其它调控信号信息支架的脂质出现故障并导致疾病的可能性。”