饮食胆固醇吸收的研究进展

膜蛋白尼曼-匹克C1型类似蛋白1(Niemann-Pick C1 Like 1,NPC1L1)是介导肝脏和小肠细胞从胆汁或食物中吸收胆固醇的关键蛋白质。本文综述了NPC1L1蛋白的结构、功能及其介导肝肠细胞吸收外源胆固醇的分子机制。NPC1L1蛋白与脂筏蛋白Flotillin-1或Flotillin-2结合,在细胞质膜上形成富含胆固醇的膜微结构域,通过clathrin/AP2介导的囊泡内吞机制,将该NPC1L1-Flotillin-Cholesterol膜微结构域内吞运输至细胞内的内吞循环体上;内吞循环体上的胆固醇浓度下降后,NPC1L1-Flotillin复合物则由Cdc42和Myosin Vb.Rab11a.Rab11-FIP2蛋白运输至质膜,以执行下一轮的胆固醇吸收功能。NPC1L1蛋白的N端结构域可特异性结合胆固醇,是NPC1L1-Flotillin-Cholesterol膜微结构域形成所必需的,同时决定了胆固醇吸收的特异性。人群中NPC1L1基因的多态性与胆固醇吸收异常相关。本文还对未来的研究方向进行了探讨。     

小肠胆固醇吸收的研究进展

胆固醇是生命活动必不可少的脂类物质,但当体内胆固醇水平过高时,就会引起高胆固醇血症,进而导致动脉粥样硬化、脑中风和冠心病。人体内胆固醇有两种来源:以乙酰辅酶A为原料从头合成,或者通过小肠从食物中吸收。现今,过量的胆固醇摄取是引起高胆固醇血症的重要原因。胆固醇在小肠中的吸收是一个复杂的、由多个步骤组成的连续的分解、转运以及重新酯化的过程。其中由Niemann-Pick C1 Like 1(NPC1L1)蛋白介导肠道中胆固醇进入吸收细胞,是胆固醇吸收的限速步骤。本文重点总结了小肠胆固醇吸收的分子途径、调控机制、医药研发现状及与low-density lipoprotein receptor(LDLR)内吞过程的比较。     

调控胆固醇吸收的分子通路

机体内的胆固醇失衡会引发多种疾病,如高胆固醇血症、心脑血管疾病等,而其平衡由胆固醇的合成、吸收、代谢和循环共同维持,其中胆固醇的吸收至关重要。胆固醇的吸收主要发生在小肠和近段空肠,受众多蛋白的调控。尼曼-匹克C1样蛋白1(NPC1L1)负责胆固醇的摄取;ATP结合盒转运蛋白(ABCG5/ABCG8)则抑制胆固醇的吸收,酰基辅酶A-胆固醇酰基转移酶(ACAT)催化胆固醇脂化提高胆固醇吸收;ATP结合盒转运蛋白A1(ABCA1)负责外周组织胆固醇的转运,而这些蛋白又受到其他调控因子的影响。解析胆固醇吸收的分子通路对胆固醇失衡相关疾病的预防及治疗具有重大指导意义。因此,本文就调控胆固醇吸收的分子通路进行综述。     

花青素合成途径中分子调控机制的研究进展

花青素是广泛存在于植物中的天然水溶性色素。植物不同物种中花青素生物合成代谢途径的遗传特性和调控机制决定了该物种的花色。目前花青素生物合成途径的研究已清晰透彻。花青素合成途径的调控主要发生在结构基因的转录水平上,受多种转录因子的调控。研究发现,对花青素代谢途径中结构基因起调控作用的重要转录因子,主要包括WD40重复蛋白、b HLH蛋白和R2R3-MYB蛋白,这些转录因子之间的结合及其相互作用决定结构基因的表达。本文着重介绍花青素生物合成途径的分子调控机制,即转录因子通过形成三聚体复合物,与结构基因的启动子结合来调控结构基因的表达,并概述其在花色改造基因工程及定向改变花青素含量中的应用。     

益生菌降胆固醇功能研究进展

本文对益生菌在动物及人体上的降胆固醇功能及可能机理进行了综述。益生菌是一类能够对人体健康起到促进作用的活体微生物。现已发现某些乳杆菌、双歧杆菌和肠球菌属的一些菌株具有降低血清胆固醇水平的能力。由于实验动物和人体在生理学上存在差异,因此同一菌株在实验动物和人体上获得的结论可能不同。关于益生菌降胆固醇功能的机理,研究者提出了不同的假说。这些假说包括:(1)益生菌将胆固醇吸收至细胞膜或细胞质中;(2)益生菌将胆固醇吸附到细胞表面;(3)胆固醇和游离胆盐在酸性环境下发生共沉淀;(4)结合胆盐被益生菌的胆盐水解酶水解成了游离胆盐,后者具有较低的溶解度,不易被肠道回收;(5)胆酸被益生菌的荚膜胞外多糖黏附到了细胞表面;(6)益生菌发酵肠道食源性未消化的碳水化合物产生丙酸,后者能够抑制肝脏胆固醇的生物合成,从而导致血清胆固醇水平降低;(7)益生菌通过下调NPC1L1蛋白基因表达来降低小肠细胞对胆固醇的吸收;(8)益生菌抑制胆固醇乳化胶束的形成。这些假说将为我们认识益生菌的降胆固醇机制及潜在降胆固醇功能菌株的筛选提供了依据。     

胆汁酸代谢与调节中的选择性剪接

胆汁酸是胆固醇代谢的主要产物,胆汁的主要成分,影响着肝脏胆汁分泌和小肠对脂肪及脂溶性维生素的吸收。胆汁酸的代谢包括合成、摄取转运、加工、排泄和肠肝循环等过程,有多种酶和转运蛋白的参与,并被胆汁酸通过法尼酯衍生物X受体(farnesoid X receptor,FXR)介导的多条通路进行转录调节。近年来的研究发现选择性剪接广泛存在于真核细胞的转录后修饰过程,是增加真核生物多样性的重要机制,影响着mRNA的转录调节与稳定性、蛋白质的细胞定位与功能。本文将就胆汁酸的合成与转运过程、FXR介导的转录调节、相关基因选择性剪接的形式与功能改变进行综述。     

炎症上调NPC1加重高脂负荷下HMCs胆固醇积聚致细胞损伤机制

该研究观察炎症因子IL1-β对高脂负荷下人肾脏系膜细胞(human glomerular mesangial cells, HMCs)C型尼曼匹克蛋白1(Niemann-pick protein c1, NPC1)表达水平的影响,并初步探讨NPC1介导的胆固醇积聚致细胞损伤的作用机制。体外培养HMCs分为正常对照组、高脂组、高脂+炎症组。Western blot测NPC1蛋白含量;酶法测细胞及内质网胆固醇水平; CCK8法测细胞增殖;流式细胞术测细胞周期;荧光定量PCR测NPC1、GRP78、PERK、ATF6、FN、Col IV mRNA;免疫荧光技术测GRP78、FN的表达水平。予U-18666A干预NPC1的功能,观察内质网胆固醇水平、细胞增殖能力、GRP78、FN、Col IV mRNA水平的变化。结果显示,高脂促进NPC1蛋白及mRNA的表达水平,同时细胞总胆固醇及内质网胆固醇浓度增加,增殖加快、S期比例增加、内质网应激相关分子—GRP78、PERK、ATF6 mRNA及系膜基质成分—FN、Col IV mRNA水平均增加, GRP78、FN的荧光强度也增加;炎症进一步上调高脂负荷下上述各指标水平。U-18666A干预后可减轻高脂和炎症导致的内质网胆固醇积聚及细胞损伤。综上,炎症可通过上调NPC1的表达水平,加重高脂负荷下肾系膜细胞及内质网胆固醇积聚,诱发细胞损伤。     

科学家首次解析NPC1蛋白结构

正日前,中科院微生物所高福院士团队与清华大学颜宁课题组合作,首次报导了人类胆固醇转运体NPC1,以及NPC1与埃博拉病毒表面融合蛋白复合物的冷冻电镜结构,为深入理解NPC1介导的胆固醇转运和埃博拉病毒入侵提供了重要线索。相关成果发布于《细胞》。NPC1是位于内吞体和溶酶体上的一个多次跨膜蛋白,由1 278个氨基酸残基组成,包含13次跨膜螺旋,具有     

NPC1L1:固醇脂质吸收的关键蛋白质

NPC1L1是最近发现的一种与NPC1同源的蛋白质。在体内的分布有物种差异性,其亚细胞定位存在很大争议。近些年发现NPC1L1在固醇类脂质代谢途径中起着重要作用,是肠道吸收固醇类脂质尤其是胆固醇的关键蛋白质,这项新发现使得人们对固醇类脂质的吸收机制有了了解。高胆固醇血症是心血管系统疾病的一个高危因子,因此,对NPC1L1的研究具有重大的实际意义,正逐渐成为研究的热点。     

白念珠菌生物被膜形成的遗传调控机制

白念珠菌是人体重要的条件性致病真菌。形态的多样性和可塑性是白念珠菌典型的生物学特征,这与它的致病性、宿主适应能力以及有性生殖过程密切相关。白念珠菌生物被膜(Biofilm)是由不同形态细胞(包括酵母型、菌丝和假菌丝)以及胞外基质组成的致密结构,也是毒性和耐药性形成的重要因子。生物被膜对抗真菌药物、宿主免疫系统和环境胁迫因子等都表现出较强的抵抗力和耐受性,是临床上病原真菌感染防治的重大挑战。随着基因表达谱和遗传操作技术的发展,白念珠菌生物被膜的形成及其耐药性的获得所依赖的遗传调控通路和分子调控机制越来越清楚。主要包括MAPK和cAMP介导的信号途径以及Bcr1和Tec1等因子介导的转录调控。此外,白念珠菌生物被膜的形成与形态转换和有性生殖之间存在密切的联系。文中综述了白念珠菌生物被膜形成的遗传调控机制,重点介绍了细胞壁相关蛋白、转录因子和交配型对该过程的调控以及生物被膜的耐药机制。     

三磷酸腺苷结合盒转运体A1研究的最新进展

就三磷酸腺苷结合盒转运体A1(ABCA1)的结构、功能及调控研究的最新进展作一综述.ABCA1是一种膜整合蛋白,它具有多种复杂的功能,能介导细胞内磷脂和胆固醇流出到贫脂载脂蛋白A-I,并且在高密度脂蛋白代谢过程中起重要作用.人类ABCA1变异将引起严重的高密度脂蛋白不足,其特征为载脂蛋白A-I和高密度脂蛋白缺陷以及动脉粥样硬化.ABCA1的表达受到多种物质高度调控.细胞核受体主要通过作用于ABCA1启动子DR4元件参与调节ABCA1表达.第二信使环磷酸腺苷通过作用于转录水平和翻译水平上调ABCA1表达.细胞因子对ABCA1转录具有多效性和矛盾效应.除此以外,各种蛋白质和酶类如蛋白激酶A,蛋白激酶CK2,组织蛋白酶D也参与ABCA1表达调控.     

细胞内胆固醇运输

作为生物膜的重要成分,细胞内不同膜上胆固醇含量的高低直接影响生物膜的生物物理特性和细胞信号的传递,与细胞正常的生理功能密切相关。外源内吞的胆固醇和内源合成的胆固醇通过囊泡介导和非囊泡介导的胆固醇运输途径在不同细胞膜之间转运,从而维持了不同细胞器上胆固醇的浓度梯度。一系列胆固醇结合和转运蛋白在细胞内胆固醇的运输中发挥了重要作用。本文旨在总结细胞内胆固醇运输途径与参与胆固醇运输的重要分子及相关作用机制。     

ERα的辅调节因子与乳腺癌关系的研究进展

雌激素受体α（estrogen receptorα,ERα）是配体依赖的转录因子,属于核受体超家族成员。ERα介导转录的经典途径是与雌激素结合后作用于靶基因启动子区的雌激素反应元件（estrogen response element,ERE）,进而诱导靶基因转录。ERα招募辅调节因子（共激活子和共抑制子）参与ERα介导的基因转录调控。辅调节因子主要通过乙酰化、磷酸化、甲基化等表观遗传机制参与转录调控,影响靶蛋白表达水平。ΕRα介导的基因转录调控在乳腺癌的增殖、分化、侵袭转移等过程中发挥重要作用。综述在ERα介导的基因转录调控中几类辅调节因子对乳腺癌发生发展的影响。     

泛素融合降解蛋白UFD1的结构与功能

泛素-蛋白酶体途径是细胞内蛋白质选择性降解的主要途径,参与多种真核生物细胞生理过程,与细胞的生理功能和病理状态有着密切的关系。该途径中UFD1作为泛素识别因子介导泛素化的靶蛋白至26S蛋白酶体降解。该文在概述泛素-蛋白酶体途径作用机制的基础上,对哺乳动物和酵母UFD1蛋白的结构及其在细胞周期调控、转录调控、内质网相关蛋白降解中的功能进行了综述。     

胆汁酸的合成调控及其在生理与病理中的功能机制

胆汁酸是一类胆固醇的代谢物,在机体胆固醇与能量代谢平衡和小肠营养物质吸收等方面起着重要作用。肝脏是合成胆汁酸的主要场所。饥饿条件下,胆汁酸从肝脏分泌进入胆管并被储存到胆囊;进食后胆囊收缩,贮存的胆汁酸被排出进入小肠。在小肠中,95%的胆汁酸会被小肠重新吸收,通过肝门静脉返回肝脏,这一过程被称为胆汁酸的肝肠循环。胆汁酸一方面作为乳化剂促进小肠中脂类等物质的吸收及转运,同时也作为重要的信号分子与多种受体结合,包括核受体法呢醇X受体(farnesoidXreceptor,FXR)、维生素D受体(vitaminD receptor,VDR)、孕烷X受体(pregnaneXreceptor,PXR)以及细胞膜表面受体G蛋白偶联受体(cellmembrane surface receptor-G protein coupled receptor, TGR5)等,在调节体内胆汁酸的代谢平衡、糖脂代谢与能量代谢平衡等方面发挥重要作用。肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)、白介素1-(interleukin-1, IL-1)及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF-)等协同作用构成了胆汁酸合成的精密调控网络。本文主要综述了胆汁酸的合成调控及其功能方面的最新研究进展,旨在为胆汁酸代谢相关研究提供参考。     

SR-BI的分子结构及其表达调控

小鼠B族Ⅰ型清道夫受体是目前已确认的唯一真正介导细胞与高密度脂蛋白作用的膜受体,主要在肝脏和固醇生成组织中表达,并受促激素、胆固醇、饮食以及药理等因素所调控。该受体介导高密度脂蛋白-胆固醇酯的选择性吸收,是调节胆固醇逆转运的唯一靶点,在高密度脂蛋白代谢和胆固醇运输中起重要作用。该基因缺陷对不同的组织具有不同的影响。它有可能作为一个新的治疗靶点来预防和治疗动脉粥样硬化性心脑血管疾病。对其分子结构、表达调控及相关研究作了详细介绍。     

小肠铁释放机制及相关疾病研究进展

铁是生物体必需的微量元素。铁缺乏和铁过载均会导致铁代谢紊乱相关疾病,因此有关机体铁水平稳态的调节机制已成为了目前铁代谢领域的研究热点。小肠吸收细胞是调节肠铁吸收、肠铁释放,以及维持机体铁稳态的重要部位。最新的研究表明,铁从小肠吸收细胞基底端释放入血液循环,主要是由膜铁转运蛋白（ferroportin1,Fp1）介导,并在膜铁转运辅助蛋白（haphaestin,Hp）和铜蓝蛋白（ceruloplasmin,Cp）的参与下完成。其中Fp1在小肠铁释放过程中起着至关重要的作用。本文重点阐述铁释放相关蛋白Fp1的作用机制及其调节机制,并详细介绍Fp1基因突变导致的铁代谢相关疾病方面的最新研究讲展。     

真菌β—内酰胺次级代谢调控的分子机制

真菌中青霉素和头胞菌素生物合成起始于共同前体,异青霉素N是这两合成途径的分叉中间体,经各自合成途径分别转化为青霉素和头孢菌素。在转录及转录后水平上,β－内酰胺生物合成基因表达受多种顺式作用元件与反式作用因子以及营养源等多方面的调控。     

植物水孔蛋白研究进展

水孔蛋白是植物重要的膜功能蛋白,不仅介导植物各组织间水分的高效转运,还参与植物体内其他物质的跨膜转运,同时在植物光合作用、生长发育、免疫应答以及信号转导等生理过程中也发挥重要作用。本文主要综述了植物水孔蛋白结构特征和分类,多种生理功能,以及其转录水平和转录后水平活性调节等方面的最新研究进展,并就如何系统全面地开展水孔蛋白参与植物生长发育过程的分子调控机制研究提出展望。植物水孔蛋白的深入研究有助于阐明植物体内物质转运的分子机理及其生理作用机制,对指导农业生产中作物的生长发育调控有重要理论意义。     

三磷酸腺苷结合盒转运体和细胞胆固醇外排

胆固醇是细胞质膜的重要组成成分。然而,过多的胆固醇累积可导致细胞中毒。异常的胆固醇胞内迁移与蓄积是造成许多心血管疾病如动脉粥样硬化的分子基础。细胞内胆固醇稳态由胆固醇的吸收、合成及外排等一系列过程调控。在哺乳动物细胞中,调节胆固醇合成、吸收和外排是维持体内胆固醇平衡的必要生理过程。本综述着重概述了三磷酸腺苷结合盒转运体(ABC)家族,如ABCA1、ABCG1、ABCG5和ABCG8的细胞功能及生理作用,以及这些转运体在调控胆固醇胞外转运中的分子机制。