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胆固醇调控机制研究论文

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胆固醇调控机制研究论文

三九牌大豆多肽”是以中国传统大豆为原料,运用高科技的蛋白质工程的分离技术,将大豆蛋白分离成含量在90%以上的分离蛋白,再以大豆分离蛋白为原料,运用生物高科技的酶解技术(所用的酶是食品级、人体所需要的植物蛋白酶)将大豆分离蛋白酶解成分子量段在1000—200之间的小分子活性多肽。这种小分子活性多肽与氨基酸运输体系相比,具有吸收快速、低耗,不易饱和的特点。因而,可以利用这类易消化吸收的肽,为某些特殊身体状况的人群补充营养。这种肽适合于以下状况:手术后,特别是消化道手术后,尚处于康复期的患者;因精神压力、过度劳累及夏天厌食等引起的肠胃功能失调者;维持耐久力运动,或运动后需及时快速补充氮源,而又要避免增加胃肠负担者;消化器官尚未发育成熟的婴幼儿,或消化吸收功能开始退化的老人。这种小分子活性多肽对乳酸菌、双歧杆菌和酵母菌等多种微生物的生长有显著促进作用,这对食物营养的吸收具有重要意义。“三九牌大豆多肽”的主要成分:肽类:谷胱甘肽、肌肽、环肽、促吸收肽、降脂肽、降压肽、促微量元素吸收肽、促凝胶软化肽、促生长发育肽、免疫活性肽;18种氨基酸:苏氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、丝氨酸、胱氨酸、蛋氨酸、色氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、组氨酸等;维生素:主要是维生素E,另配维生素A、C及维生素B;钙及对人体有益的微量元素:磷、钾、锌、镁、铜、铁、锰;还含有微量的大豆皂甙、大豆异黄酮、大豆卵磷脂、大豆低聚糖和在加工中获得的大豆多糖。“三九牌大豆多肽”和三九牌其他多肽类产品一样,其吸收机制具有六大特点:1、不需消化,直接吸收。它表面有一层保护膜,不会受到人体的促酶、胃蛋白酶、胰酶、淀粉酶、消化酶及酸碱物质二次水解,它以完整的形式直接进入小肠,被小肠所吸收,进入人体循环系统,发挥其功能。2、吸收特别快。吸收进入循环系统的时间,如同静脉针剂注射一样,快速发挥作用。3、它具有100%吸收的特点。吸收时,没有任何残余及排泄物,能被人体全部利用。4、主动吸收,迫使吸收。5、吸收时,不需耗费人体能量,不会增加胃肠功能负担。6、起载体作用。它可将人所食的各种营养物质吸附在自己身体上。7、动力运输作用。它可将吸附在自己身体上的各种营养物质运载输送到人体各细胞、组织、器官。“三九牌大豆多肽”已经在中华人民共和国卫生部指定的检验部门进行了几大试验,即毒理学安全性评价试验、急性毒性试验、微核试验、精子畸形试验、稳定性试验等。试验表明:“三九牌大豆多肽”具有调节血脂,降低胆固醇、甘油三脂,降低血液粘稠度,改善血管通透性,清除血管斑块,软化血管,降低血压,防止血栓和心脏病的功能。具体表现在以下几个方面:一、具有明显的减肥作用过度肥胖的起因几乎是与过度能量摄入和体育活动过少有关,真正由于内分泌障碍引起的过度肥胖仅占1%。因此,传统的观念会认为可以通过低能膳食的摄入,促进身体通过荷尔蒙应答和改变代谢,并参加适量体育运动,则可以促进贮藏脂肪的消耗。但由此造成的体重下降,并非真正的脂肪贮藏降低,而是与运动员一样,由于盐摄入量的降低及肝糖朊与肌糖朊降低的结果,许多肌肉组织也同时丧失,导致减肥者体质下降,危害减肥者的身体健康,所以,在减肥过程中N平衡的保证极为重要。无论是动物蛋白肽或植物蛋白肽,不但能阻碍脂肪的吸收,而且能促进“脂质代谢”。因此,在保证足够肽摄入的基础上,将其余组份降至最低,则可以达到减肥目的,并能保证减肥者的体质。这对于从事对体重有特殊要求的运动,如拳击、举重、摔跤等运动员的体重保持具有特别重要的意义。摄取蛋白质比摄食脂肪、糖类更容易促进能量代谢,而大豆多肽则有更强的促进能量代谢的效果。科学家在对大豆多肽的营养效果所进行的一系列的研究中,发现大豆多肽比其他蛋白质消除脂肪的效果更明显,大豆多肽促使机体交感神经的活化,引起发热脏器——褐色脂肪组织功能的激活,促进了能量的代谢,它既能使人体脂肪有效的减少,又能保持骼肌量不变。日本学者在对儿童肥胖患者进行减肥治疗中,在采用低热量饮食食品,比仅仅用低热量饮食,更能加速皮下脂肪的减少。这是因为大豆多肽的摄入,能促进基础代谢的活性,食后发热量大为增加,促进能量代谢。二、具有降低血脂和胆固醇的作用早在20世纪初,人们就发现与动物蛋白不同的是,大豆蛋白具有降血脂与胆固醇的作用,而大豆蛋白水解物,大豆多肽同样具有这样的功能,而且效果极佳。许多动物实验和临床试验说明,大豆蛋白质及水解物对人体血清胆固醇的作用受年龄、实验时间、实验食物的内容以及被实验者不同胆固醇值的影响而取得不同的结果。但总的来说表现出以下特点:(1)对于胆固醇值正常的人,没有降低胆固醇的作用;(2)对于胆固醇高的人具有降低其胆固醇值的功效;(3)胆固醇值正常的人,在食用高胆固醇含量的蛋、肉、动物内脏等食品时,也有防止血清胆固醇值升高的作用;(4)使其胆固醇中有害的LDL、VLDL值降低,但不会使有益的HDL值降低,对于大豆蛋白质的何种成分有此种效果的研究尚未有结果。但是,日本学者管野等人已通过试验发现大豆蛋白质的胰蛋白酶分解物,相对分子质量在5000以下的部分有降低胆固醇的效果,用微生物蛋白酶分解未消化物,也有同样效果。三、具有降低血压的作用大豆多肽能抑制血管紧张素转换酶(ACE)活性。由于血管中的ACE能使血管紧张素X转换成Y,后者能使末梢管收缩,血压升高。大豆多肽能抑制ACE活性,因此,可以防止血管末梢收缩,达到降低血压作用。用大豆多肽对正常血压没有降低血压作用,所以它对心血管疾病患者有显著疗效,而且对正常人体又无害处,且安全可*。在人体的生理过程中,血压的调节是至关重要的。血管的收缩和细胞外液的体积是由肾素——血管紧张素调节的。肾脏近球旁细胞释放的肾素(一种酶)进入血液将血浆中一种az球蛋白(血管紧张素原)水解为血管紧张素I。血管紧张素I在经过肺循环时,又受转化酶的作用转换成血管紧张素II。血管紧张素II可直接加强心肌收缩力,提高心率,可直接作用于血管平滑肌,或通过交感神经使内脏和皮肤等血管收缩,可使血管内皮细胞收缩,细胞间隙增宽,管皮通透性增强,并且由于毛细管后阻力增高,结果使组织液生成增多。在此系统中,血管紧张素II是血管紧张素I通过酶转换而形成的。从营养和治疗的观点出发,这个过程中酶的抑制剂是关键点。一般认为,凡是能抑制血管紧张素转换酶的物质就有降压的功能。事实上,在大豆蛋白质的酶解物多肽中有血管紧张转换酶抑制剂,即抗高血压活性。四、具有低过敏原性过敏反应是一种异常的病理性免疫应答。由于食物或食物组份中过敏原的存在,因此,也会导致IgE传递的特异性过敏反应。食物过敏反应通常表现为慢性或急性消化道疾病,呼吸道疾病(如哮喘、降发性鼻炎),皮肤不适(如荨麻疹、阴性湿疹、接触性皮炎)甚至过敏性休克。过敏性反应是工业化国家最流行的致病因素。据报道,当前1/5的人在生活中某些时候都患过至少一种过敏性反应,特别是婴幼儿由于小肠上皮细胞通透性大而成为主要致敏群体。尽管母乳喂养可以降低致敏机率,但有些特异性不适,包括过敏性阵痛,也会通过母乳传递给婴儿。因此,为避免对某种蛋白过敏反应,建议食用其余种类蛋白,如对牛乳蛋白过敏病人,建议食用大豆蛋白,但食用大豆蛋白也会导致典型的过敏反应。因此,不管大豆的抗原性如何,不能认为大豆配方食品较牛乳配方过敏原性低。同时,过敏原在通常的消化过程中是稳定的,因此,有效地消除或降低该蛋白的过敏原性的方法应是体外的蛋白酶解。已证明蛋白质的酶法降解是降低或消除该蛋白过敏原的最有效的方法。根据大豆蛋白过敏原的特征,降解酶除应具有一般蛋白酶的特点外,还应具有下列特征:(1)能降解“疏水性蛋白核”的内肽酶。对于同一种酶和底物,水解越彻底,产物过敏原性越低。而植物蛋白的疏水核是限制蛋白水解的最关键因子,疏水核的降解是提高动物蛋白水解速度的关键;(2)能降解大豆蛋白中包括蛋白酶抑制剂在内的大豆过敏原。以上两个特征均使某一特定体系反应底物转化率提高,产物浓度增加,也增加了产物过敏原降低的可能性,但还不能保证产物的过敏原性。因此,必须通过动物实验,采用免疫测定方法才能确定产品过敏原性。通过酶免疫测定法(EIISA法)对大豆多肽的抗原性进行测定,结果表明,其低抗原性比大豆蛋白降低1%~2%。五、具有对矿物质促进吸收的作用 由于大豆蛋白中植酸、草酸、纤维、单宁及别的多酚的存在,显著地抑制了动物或人体对Ca、Zn、Cu、Mg、Fe的生物利用率,但是对于健康人来说,这种抑制并不能带来任何有害的作用。而大豆多肽原料—蛋白质生产过程中,由于可溶性游离的低分子物质,可以随同渗透液一同去除,而成为植酸含量的大豆蛋白质。同时,多肽分子可以与上述离子形成鳖合物,保持其可溶状态,因而,有利于机体的吸收。尽管在大豆中,磷是以植酸形式存在,因其在胃肠中溶解性差,可能会降低植酸中磷的可利用率,但由于大豆多肽中各组分的可溶性,因此,有可能不会影响其利用。大豆多肽中的有些活性肽与运输微量元素有关,它可与钙离子形成可溶性复合物及防止钙和磷的浓度下降。大豆蛋白肽中的某些活性肽在小肠中可使可溶性钙浓度提高,因此,促进钙在小肠中的被动吸收。除与钙离子复合外,它还可与其他元素复合,如:铁、锌、铜、硒、镁、锰等。大豆多肽中的某些活性肽还可稳定钙、磷溶液,干扰形成钙磷结晶。因此,可在钙磷任何比例情况下提高浓度钙环境。六、具有增强运动员体能的作用运动员在激烈运动时能量的腺消耗机理:运动员在剧烈运动初期,首先消耗体内储存的三磷酸腺苷(ATP)和肌酸磷酸(CD),然后分解糖原,经苯丙酸至乳酸,在这期间还产生ADP又可作为能源。这一过程在体内无氧状态下进行的,当氧供给充分时,乳酸经三羧酸循环水解成CO2并产生能量。ATP、CD糖原在体内的储存量与肌肉的量成比例关系,因此,若能使运动员肌肉增强,则体能也将增强。大豆多肽能增强运动员肌肉和消除疲劳。要使运动员的肌肉量有所增加,氨基酸氧化的增加及葡萄糖异生作用的增加,导致了体内蛋白质利用的增加,因此运动前、运动中及运动后蛋白质的增加或补充,均可以补充体内蛋白质利用的消耗,且由于三九牌大豆多肽易于吸收,能迅速利用,因此,抑制或缩短了体内“负N平衡”的负作用。尤其在运动前和运动中,肽的添加还可以减轻肌蛋白降解,维持体内正常蛋白质合成,或减轻或延缓由运动引发的其余生理方面的改变,达到抗疲劳的效果。另外,还有资料表明,刺激蛋白质合成的成长激素的分泌在运动后15~30min之间以及睡眠后60min时达到顶峰,若能在这段时间内适时提供消化吸收性良好的多肽作肌肉蛋白质的原料将是非常有效的。当肌肉消除疲劳时,则肌红蛋白减少。试验证明,饮用大豆多肽的运动员,肌红蛋白值减少速度比未饮用大豆多肽的快,所以,大豆多肽有加速肌肉消除疲劳的作用。七、具有促进发酵的作用大豆多肽具有促进微生物生长和活跃代谢的作用,虽然对总的作用机制尚未确认,但已经确认的一点是,相同组成的氨基酸或大豆蛋白质无此作用效果。大豆多肽能促进乳酸菌、双歧杆菌、酵母菌、霉菌及其他菌类的增殖作用,也能促进并增强面包酵母的产气作用。所以,大豆多肽对发酵生产有促进作用,并有增强产品风味、品质等效果。八、具有与蛋白质凝胶的软化作用当鱼肉畜肉以及大豆蛋白质在加热形成凝胶或面粉形成面团时,添加一定比例的大豆多肽,凝胶会软化。这是由于大豆多肽具有极强的吸湿保湿作用,使水分保存在制品中,可起到软化食品调整其硬度,改善品感和保持水分等作用。

在哺乳动物细胞中,胆固醇是最重要的甾醇类分子。它是细胞膜的关键组成部分,调节了细胞膜的流动性与相变。细胞膜的生物学功能包括许多重要的细胞信号转导途径、细胞活动如吞噬、细胞膜代谢等都需要胆固醇的参与。胆固醇也是合成生命体必需的胆汁酸、甾醇类激素等的前体。胆固醇的代谢异常会导致许多严重的疾病。大量研究表明,体内高水平胆固醇如高胆固醇血症可直接导致动脉粥样硬化,是中风和冠心病的主要病因;老年痴呆症、肥胖症、糖尿病等的发生也与胆固醇代谢紊乱密切相关。在正常生理条件下,高等生物细胞中的胆固醇水平被维持在一个相当狭小的范围内。胆固醇的内源合成的负反馈调控是胆固醇代谢平衡的最主要途径。羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMG-CoAReductase,简称HMGCR)是胆固醇合成途径的限速酶,它的活性在多个水平上受其合成的小分子代谢物的调控。其中,甾醇促进的HMGCR蛋白降解是快速关键的调控步骤。当细胞内胆固醇量过高时,泛素连接酶gp78催化HMGCR特定位点上的泛素化,被泛素标记的HMGCR迅速降解以减少胆固醇的合成。

作为免疫系统的得力干将,T细胞监测肿瘤,并且直接发挥抗肿瘤效应。然而,肿瘤通过肿瘤微环境中的多种机制逃避T细胞攻击。重新激活T细胞的抗肿瘤作用已被证实在治疗多种癌症中具有巨大的临床益处。然而,当前基于T细胞的癌症免疫疗法只在部分病人群体中有疗效。因此,科学家还需要开发出让更多病人受益的癌症免疫疗法。在一项新的研究中,来自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的许琛琦团队和李伯良团队发现抑制胆固醇酯化能够增强CD8+T细胞(也被称作杀伤性T细胞)的抗肿瘤活性。相关研究结果于2016年3月16日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“PotentiatingtheantitumourresponseofCD8+Tcellsbymodulatingcholesterolmetabolism”。这种改善T细胞功能的新方法可能被用作当前癌症免疫疗法(如免疫检查点阻断)的补充。在这项研究中,研究人员从一个新角度研究了T细胞的抗肿瘤免疫反应。他们认为调节T细胞代谢能够让杀伤性T细胞“在代谢上更适合”抵抗肿瘤细胞。作为细胞膜脂质的关键组分,胆固醇在T细胞信号转导和功能中发挥着重要作用。研究人员发现抑制胆固醇酯化酶ACAT1能够增加细胞质膜上的胆固醇水平,因而促进T细胞信号转导和杀伤过程。ACAT1的一种小分子抑制剂阿伐麦布(avasimibe)已被用来治疗肿瘤模式小鼠体内的癌症,而且表现出良好的抗肿瘤效果。组合使用阿伐麦布和作为一种免疫检查点阻断药物的抗PD-1抗体表现出更好的抗肿瘤效果。这项研究开创癌症免疫疗法新领域,并且鉴定出ACAT1是一种大有希望的药物靶标。值得提及一下的是,在之前治疗动脉粥样硬化的临床试验中,阿伐麦布经测试具有良好的人类安全记录。因此,阿伐麦布可能是一种用于癌症免疫疗法的不错候选药物。

中学生物学里,反馈调节的方式涉及多个方面。一、生态系统中抵抗力稳定性的反馈调节生态系统抵抗力稳定性是指生态系统具有抵抗外界干扰并使得自身的结构和功能保持原状的能力。这种能力是通过自身的自动调节能力实现的,这种自动调节的能力是通过生态系统内部的反馈机制来实现的,包括负反馈机制和正反馈机制。例如,在生物生长过程中个体越来越大,在种群持续增长过程中,种群数量不断上升,这都属于正反馈。正反馈也是有机体生长和存活所必需的。但是,正反馈不能维持稳态,要使系统维持稳态,只有通过负反馈控制。1、负反馈负反馈是比较常见的一种反馈,它的作用是能够使生态系统保持相对稳态。反馈的结果是抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。例如,草原上的草食动物因为迁入而增加,植物就会因为受到过度啃食而减少,植物数量减少以后,反过来就会抑制动物的数量。同样,当草原上的兔子数量增多的时候,植被迅速减少造成兔的食物不足,这时食兔动物(如狐、鹰等)有了丰富的食物来源,数量随之增加。由于食物不足和天敌数量增加,就会使兔的数量下降,从而减轻了对植物的压力,植物数量得以恢复。由于生态系统具有负反馈的自我调节机制,所以在通常情况下,生态系统会保持自身的生态平衡。2、正反馈正反馈是一种比较少见的反馈,其作用正好与负反馈调节相反,即生态系统中某一成分的变化所引起的其他一系列变化,反过来加速最初发生变化的成分所发生的变化,因此正反馈调节的作用往往是使生态系统远离稳态。在自然生态系统中正反馈的实例不多,常见的例子是一个湖泊受到了污染,鱼类的数量就会因为死亡而减少,鱼体死亡腐烂后又会进一步力加重污染并引起更多的鱼类死亡。因此生态系统稳态的维持,主要是通过负反馈来调节实现的。由于正反馈机制的存在,提醒我们不能轻易地破坏生态系统的稳态。二、微生物代谢中酶活性的反馈调节微生物代谢的调节机制主要有两种:酶合成调节机制和酶活性调节机制。酶活性调节又包括酶活性的激活和抑制两个方面。酶活性的抑制主要是反馈抑制,它主要表现在某个代谢途径的末端产物(即最终产物)过量时,这个产物会反过来直接抑制该途径中第一个酶的活性,促使整个反应过程减慢或停止,从而避免了末端产物的过多累积。反馈抑制具有作用直接、高效快速以及当末端产物浓度降低时又可重新解除等优点。如谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸过程中的调节机制。三、动物激素分泌的反馈调节在大脑皮层的影响下,下丘脑可以通过垂体分泌一种激素(如促甲状腺激素)来调节和控制某些内分泌腺(如甲状腺)中某激素(如甲状腺激素)的合成和分泌;而某激素进入血液后,其浓度的高时,反过来调节下丘脑和垂体中有关激素的合成和分泌,使上一级激素分泌减少或增多。这种调节作用叫做反馈调节。如果这种反馈调节是促进原来激素的分泌,叫做正反馈;如果这种反馈调节是抑制原来激素的分泌,就叫做负反馈(上述例子是负反馈调节)。其中以负反馈较为明显。通过反馈调节作用,血液中的激素能够经常维持在正常的相对稳定的水平。正反馈与负反馈都是适应机体需要的激素分泌调节的一种重要形式。

胆固醇研究最新进展论文

作为免疫系统的得力干将,T细胞监测肿瘤,并且直接发挥抗肿瘤效应。然而,肿瘤通过肿瘤微环境中的多种机制逃避T细胞攻击。重新激活T细胞的抗肿瘤作用已被证实在治疗多种癌症中具有巨大的临床益处。然而,当前基于T细胞的癌症免疫疗法只在部分病人群体中有疗效。因此,科学家还需要开发出让更多病人受益的癌症免疫疗法。在一项新的研究中,来自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的许琛琦团队和李伯良团队发现抑制胆固醇酯化能够增强CD8+T细胞(也被称作杀伤性T细胞)的抗肿瘤活性。相关研究结果于2016年3月16日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“PotentiatingtheantitumourresponseofCD8+Tcellsbymodulatingcholesterolmetabolism”。这种改善T细胞功能的新方法可能被用作当前癌症免疫疗法(如免疫检查点阻断)的补充。在这项研究中,研究人员从一个新角度研究了T细胞的抗肿瘤免疫反应。他们认为调节T细胞代谢能够让杀伤性T细胞“在代谢上更适合”抵抗肿瘤细胞。作为细胞膜脂质的关键组分,胆固醇在T细胞信号转导和功能中发挥着重要作用。研究人员发现抑制胆固醇酯化酶ACAT1能够增加细胞质膜上的胆固醇水平,因而促进T细胞信号转导和杀伤过程。ACAT1的一种小分子抑制剂阿伐麦布(avasimibe)已被用来治疗肿瘤模式小鼠体内的癌症,而且表现出良好的抗肿瘤效果。组合使用阿伐麦布和作为一种免疫检查点阻断药物的抗PD-1抗体表现出更好的抗肿瘤效果。这项研究开创癌症免疫疗法新领域,并且鉴定出ACAT1是一种大有希望的药物靶标。值得提及一下的是,在之前治疗动脉粥样硬化的临床试验中,阿伐麦布经测试具有良好的人类安全记录。因此,阿伐麦布可能是一种用于癌症免疫疗法的不错候选药物。

动脉粥样硬化对人体的健康有极大危害,最常见的是发生在心脑血管。无论是发生心血管疾病还是脑血管疾病,都是人类死亡率较高的两种疾病。

血脂代谢紊乱是造成动脉粥样硬化的一个重要危险因素。目前认为脂代谢异常与动脉粥样硬化关系最为密切,较公认与动脉粥样硬化有关的是:高胆固醇、高低密度脂蛋白胆固醇及低高密度脂蛋白胆固醇,甘油三脂可能也对动脉粥样硬化的发展有重要促进作用,而最近较多的研究揭示脂蛋白胆固醇也是动脉粥样硬化一个独立的危险因素。近年有关研究的最大进展是:不仅证实血脂异常的危害,大量研究还证实降脂的确切效益。

其中低密度脂蛋白胆固醇是与危险性最强烈相关的一个因素,低密度脂蛋白胆固醇每1%的差异可导致动脉粥样硬化危险性的2%~3%的变化。低密度脂蛋白胆固醇通过参与粥样硬化斑块的形成而参与动脉粥样硬化形成。

高密度脂蛋白胆固醇与动脉粥样硬化危险成强烈负相关,高密度脂蛋白胆固醇每下降1mg/dl(0.03mmol/L),冠心病事件的相对危险性增加2%~3%,且这种关系无性别差异。高密度脂蛋白胆固醇与胆固醇由循环向肝脏逆转运有关,从而具有抗粥样硬化作用。

由此可见有效的调节胆固醇代谢,使高低密度脂蛋白胆固醇恢复到正常水平,对组织高血脂向动脉粥样硬化至关重要。

在1983年,匈牙利的霍尔瓦特伊斯特万教授研究发现胆固醇增高的原因是人体的胆固醇抗原大量减少,形成胆固醇抗体的不足,造成胆固醇代谢紊乱,使得低密度脂蛋白胆固醇在血管壁上不断沉积,从而造成心脑血管疾病和各种退化性疾病的发生、发展。因此,向人体内补充相应的胆固醇抗原,成为治疗心脑血管疾病及多种退化性疾病的关键所在。

胆固醇工业合成工艺研究论文

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

除成年动物脑组织及成熟红细胞外,全身各组织均可合成胆固醇,其中以肝合成为主,其次是小肠粘膜细胞。

论胆固醇对健康的影响的论文文献

脂类代谢与人体健康 脂类物质包括脂肪和类脂二类物质,脂肪又称甘油三酯,由甘油和脂肪酸组成;类脂包括胆固醇及其酯、磷脂及糖脂等。脂类物质是细胞质和细胞膜的重要组分;脂类代谢与糖代谢和某些氨基酸的代谢密切相关;脂肪是机体的良好能源,脂肪的潜能比等量的蛋白质或糖高1倍以上、通过氧化可为机体提供丰富的热能;固醇类物质是某些激素和维生素D及胆酸的前体。脂类代谢与人类的某些疾病(如酮血症、酮尿症、脂肪肝、高血脂症、肥胖症和动脉粥样硬化、冠心病等)有密切关系,因此,脂类代谢对人体健康有重要意义。 一、脂类的消化与吸收 1.脂肪的消化与吸收 食物中的脂肪在口腔和胃中不被消化,因唾液中没有水解脂肪的酶,胃液中虽含有少量脂肪酶,但胃液中的pH为1~2,不适于脂肪酶作用。脂肪的消化作用主要是在小肠中进行,由于肠蠕动和胆汁酸盐的乳化作用,脂肪分散成细小的微团,增加了与脂肪酶的接触面,通过消化作用,脂肪转变为甘油一酯、甘油二酯、脂肪酸和甘油等,它们与胆固醇、磷脂及胆汁酸盐形成混合微团。这种混合微团在与十二指肠和空肠上部的肠粘膜上皮细胞接触时,甘油一酯、甘油二酯和脂肪酸即被吸收,这是一种依靠浓度梯度的简单扩散作用。吸收后,短链的脂肪酸由血液经门静脉入肝;长链的脂肪酸、甘油一酯和甘油二酯在肠粘膜细胞的内质网上重新合成甘油三酯,再与磷脂、胆固醇、胆固醇酯及载脂蛋白构成了乳糜微粒,通过淋巴管进入血液循环。 2.类脂的消化与吸收 食物中胆固醇的吸收部位主要是空肠和回肠,游离胆固醇可直接被吸收;胆固醇酯则经胆汁酸盐乳化后,再经胆固醇酯酶水解生成游离胆固醇后才被吸收,吸收进入肠粘膜细胞的胆固醇再酯化成胆固醇酯,胆固醇酯中的大部分掺入乳糜微粒,少量参与组成极低密度脂蛋白,经淋巴进入血液循环。食物中的磷脂在磷脂酶的作用下,水解为脂肪酸、甘油、磷酸、胆碱或胆胺,被肠粘膜吸收后,在肠壁重新合成完整的磷脂分子,参与组成乳糜微粒而进入血液循环。 二、脂肪的代谢 1.脂肪酸的合成 体内的脂肪酸的来源有二:一是机体自身合成,以脂肪的形式储存在脂肪组织中,需要时从脂肪组织中动员。饱和脂肪酸主要靠机体自身合成;另一来源系食物脂肪供给,特别是某些不饱和脂肪酸,动物机体自身不能合成,需从植物油摄取。它们是动物不可缺少的营养素,故称必需脂肪酸。它们又是前列腺素、血栓素及白三烯等生理活性物质的前体。前列腺素可使血管扩张,血压下降,并能抑制血小板的聚集。而血栓素作用与此相反,有促凝血作用。白三烯能引起支气管平滑肌收缩,与过敏反应有关。 脂肪酸的生物合成是在胞液中多酶复合体系催化下进行的,原料主要来自糖酵解产生的乙酸辅酶A和还原型辅酶Ⅱ,最后合成软脂酸。软脂酸在内质网和线粒体分别与丙二酰单酰辅酶A和乙酸辅酶A作用,均可以使碳链的羧基端延长到18~26℃。机体还可利用软脂酸、硬脂酸等原料,在去饱和酶的催化下,合成不饱和脂肪酸,但不能合成亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等必需脂肪酸。 2.脂肪的合成 脂肪在体内的合成有两条途径,一种是利用食物中脂肪转化成人体的脂肪,另一种是将糖转变为脂肪,这是体内脂肪的主要来源,是体内储存能源的过程。糖代谢生成的磷酸二羟丙酮在脂肪和肌肉中转变为 磷酸甘油,与机体自身合成或食物供给的两分子脂肪酸活化生成的脂酰辅酶A作用生成磷脂酸,然后脱去磷酸生成甘油二酯,再与另一分子脂酰辅酶A作用,生成甘油三酯。 3.脂肪的分解 脂肪组织中储存的甘油三酯,经激素敏感脂肪酶的催化,分解为甘油和脂肪酸运送到全身各组织利用,甘油经磷酸化后,转变为磷酸二羟丙酮,循糖酵解途径进行代谢。胞液中的脂肪酸首先活化成脂酰辅酶A,然后由肉毒碱携带通过线粒体内膜进入基质中进行 氧化,产生的乙酰辅酶A进入三羧酶循环彻底氧化,这是体内能量的重要来源。 4.酮体的产生和利用 脂肪酸在肝中分解氧化时产生特有的中间代谢产物——酮体,酮体包括乙酰乙酸、 羟丁酸和丙酮,由乙酰辅酶A在肝脏合成。肝脏自身不能利用酮体,酮体经血液运送到其它组织,为肝外组织提供能源。在正常情况下,酮体的生成和利用处于平衡状态。 三、类脂的代谢 1.胆固醇的代谢 体内胆固醇主要在肝细胞内合成,胆固醇在体内不能彻底氧化分解,但可以转变成许多具有生物活性的物质,肾上腺皮质激素、雄激素及雌激素均以胆固醇为原料在相应的内分泌腺细胞中合成。胆固醇在肝中转变为胆汁酸盐,并随胆汁排入消化道参与脂类的消化和吸收。皮肤中的7-脱氧胆固醇在日光紫外线的照射下,可转变为维生素 ,后者在肝及肾羟化转变为1,25- 的活性形式,参与钙、磷代谢。 2.磷脂的代谢 含磷酸的脂类称为磷脂,由甘油构成的磷脂统称为甘油磷脂,它包括卵磷脂和脑磷脂,是构成生物膜脂双层结构的基本骨架,含量恒定为固定脂。卵磷脂是合成血浆脂蛋白的重要组分。由鞘氨醇构成的磷脂称为鞘磷脂,是生物膜的重要组分,参与细胞识别及信息传递。磷脂酸是合成磷脂的前体,在磷酸酶作用下生成甘油二酯,然后与CDP-胆碱或CDP-胆胺反应生成卵磷脂和脑磷脂。鞘氨醇由软脂酸辅酶A和丝氨酸反应形成。鞘氨醇经长链脂酰辅酶A酰化而形成N-酸基鞘氨醇,即神经酰胺,又进一步和CDP-胆碱作用而形成鞘磷脂。 四、血浆脂蛋白代谢 1.血脂的组成及含量 血浆中所含的脂类统称血脂,它的组成包括甘油三酯、磷脂、胆固醇及其酯以及游离的脂肪酸等。血脂的来源有二:一为外源性,从食物摄取的脂类经消化吸收进入血液;二是内源性,由肝、脂肪细胞以及其它组织合成后释放入血液。血脂受膳食、年龄、性别、职业以及代谢等的影响,波动范围较大。正常人空腹12~24 h血脂的组成及含量见表1。 表1 正常成人空腹时血浆中脂类的组成和含量脂类物质 nmol/L mg/dl 脂类总量 4~7(g/L) 400~700甘油三酯 0.11~1.76 10~160胆固醇总量 3.75~6.25 150~250磷 脂 1.80~3.20 150~250游离脂肪酸 0.3~0.9 8~25血浆中脂类的正常值范围因测定方法不同而有一定的差别。另外,血脂含量与全身脂类相比,只占极小部分,但所有脂类均通过血液转运至各组织。因此,血脂的含量可以反映全身脂类的代谢概况。 血脂的来源与去路如下:2.血浆脂蛋白的分类、组成及功能 正常人血浆含脂类虽多,却仍清彻透明,说明血脂在血浆中不是以自由状态存在,而与血浆中的蛋白质结合,以血浆脂蛋白的形式运输。载脂蛋白主要有apoA、apoB、apoC、apoD和apoE等五类,还有若干亚型。血浆脂蛋白的结构为球状颗粒,表面为极性分子和亲水基团,核心为非极性分子和疏水基团。各种血浆脂蛋白因所含脂类及蛋白质量不同,其密度、颗粒大小、表面电荷、电泳行为及免疫性均有不同,一般用超速离心法和电泳法将它们分为四类,彼此对应,即:HDL高密度脂蛋白( 脂蛋白)、VLDL极低密度脂蛋白(前 脂蛋白)、LDL低密度脂蛋白( 脂蛋白)和CM乳糜微粒。CM是在空肠粘膜细胞内合成,转运外源性脂肪;VLDL是在肝细胞内合成,转运内源性脂肪;LDL是在血浆中由VLDL转变而来,转运胆固醇至各组织;HDL是在肝细胞内合成,转运胆固醇和磷脂至肝脏。 五、脂类代谢紊乱引起的常见疾病 1.血浆脂蛋白的异常引起的疾病正常时,血浆脂类水平处于动态平衡,能保持在一个稳定的范围。如在空腹时血脂水平升高,超出正常范围,称为高血脂症。因血脂是以脂蛋白形式存在,所以血浆脂蛋白水平也升高,称为高脂蛋白血症。根据国际暂行的高脂蛋白血症分型标准,将高脂蛋白血症分为6型,各型高脂蛋白血症血浆脂蛋白及脂类含量变化见表2。 表2 各型高脂蛋白血浆脂蛋白及脂类含量变化类型 血浆脂蛋白变化 血脂含量变化 发生率 Ⅰ 高乳糜微粒血症 甘油三酯升高 罕见 (乳糜微粒升高) 胆固醇升高 Ⅱa 高 脂蛋白血症 甘油三酯正常 常见 (低密度脂蛋白升高) 胆固醇升高 Ⅱb 高 脂蛋白血症 甘油三酯升高 常见 高前 脂蛋白血症 胆固醇升高 (低密度脂蛋白及极 低密度脂蛋白升高 Ⅲ 高 脂蛋白血症 甘油三酯升高 较少 高前 脂蛋白血症 胆固醇升高 (出现“宽 ”脂蛋白 低密度脂蛋白升高 Ⅳ 高前 脂蛋白血症 甘油三酯升高 常见 (极低密度脂蛋白升高) 胆固醇升高 Ⅴ 高乳糜微粒血症 甘油三酯升高 高前 脂蛋白血症 胆固醇升高 不常见按发病原因又可分为原发性高脂蛋白血症和继发性高脂蛋白血症。原发性高脂蛋白血症是由于遗传因素缺陷所造成的脂蛋白的代谢紊乱,常见的是Ⅱa和Ⅳ型;继发性高脂蛋白血症是由于肝、肾病变或糖尿病引起的脂蛋白代谢紊乱。 高脂蛋白血症发生的原因可能是由于载脂蛋白、脂蛋白受体或脂蛋白代谢的关键酶缺陷所引起的脂质代谢紊乱。包括脂类产生过多、降解和转运发生障碍,或两种情况兼而有之,如脂蛋白脂酶活力下降、食入胆固醇过多、肝内合成胆固醇过多、胆碱缺乏、胆汁酸盐合成受阻及体内脂肪动员加强等均可引起高脂蛋白血症。动脉粥样硬化是严重危害人类健康的常见病之一,发生的原因主要是血浆胆固醇增多,沉积在大、中动脉内膜上所致。其发病过程与血浆脂蛋白代谢密切相关。现已证明,低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白增多可促使动脉粥样硬化的发生,而高密度脂蛋白则能防止病变的发生。这是因为高密度脂蛋白能与低密度脂蛋白争夺血管壁平滑肌细胞膜上的受体,抑制细胞摄取低密度脂蛋白的能力,从而防止了血管内皮细胞中低密度脂蛋白的蓄积。所以在预防和治疗动脉粥样硬化时,可以考虑应用降低低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白及提高高密度脂蛋白的药物。肥胖人与糖尿病患者的血浆高密度脂蛋白水平较低,故易发生冠心病。 2.酮血症、酮尿症及酸中毒 正常情况下,血液中酮体含量很少,通常小于1mg/100mL。尿中酮体含量很少,不能用一般方法测出。但在患糖尿病时,糖利用受阻或长期不能进食,机体所需能量不能从糖的氧化取得,于是脂肪被大量动员,肝内脂肪酸大量氧化。肝内生成的酮体超过了肝外组织所能利用的限度,血中酮体即堆积起来,临床上称为“酮血症”。患者随尿排出大量酮体,即“酮尿症”。酮体中的乙酰乙酸和 羟丁酸是酸性物质,体内积存过多,便会影响血液酸碱度,造成“酸中毒”。 3.脂肪肝及肝硬化 由于糖代谢紊乱,大量动员脂肪组织中的脂肪,或由于肝功能损害,或者由于脂蛋白合成重要原料卵磷脂或其组成胆碱或参加胆碱含成的甲硫氨酸及甜菜碱供应不足,肝脏脂蛋白合成发生障碍,不能及时将肝细胞脂肪运出,造成脂肪在肝细胞中堆积,占据很大空间,影响了肝细胞的机能,肝脏脂肪的含量超过10%,就形成了“脂肪肝”。脂肪的大量堆积,甚至使许多肝细胞破坏,结缔组织增生,造成“肝硬化”。 4.胆固醇与动脉粥样硬化 虽然胆固醇是高等真核细胞膜的组成部分,在细胞生长发育中是必需的,但是血清中胆固醇水平增高常使动脉粥样硬化的发病率增高。动脉粥样硬化斑的形成和发展与脂类特别是胆固醇代谢紊乱有关。胆固醇进食过量、甲状腺机能衰退,肾病综合症,胆道阻塞和糖尿病等情况常出现高胆固醇血症。 近年来发现遗传性载脂蛋白(APO)基因突变造成外源性胆固醇运输系统不健全,使血浆中低密度脂蛋白与高密度脂蛋白比例失常,例如APO AI,APO CIII缺陷产生血中高密度脂蛋白过低症,APO-E-2基因突变产生高脂蛋白血症,此情况下食物中胆固醇的含量就会影响血中胆固醇的含量,因此病人应采用控制膳食中胆固醇治疗。引起动脉粥样硬化的另一个原因是低密度脂蛋白的受体基因的遗传性缺损,低密度脂蛋白不能将胆固醇送入细胞内降解,因此内源性胆固醇降解受到障碍,致使血浆中胆固醇增高。 5.肥胖症 肥胖症是一种发病率很高的疾病,轻度肥胖没有明显的自觉症状,而肥胖症则会出现疲乏、心悸、气短和耐力差,且容易发生糖尿病、动脉粥样硬化、高血压和冠心病等。除少数由于内分泌失调等原因造成的肥胖症外,多数情况下是由于营养失调所造成。由于摄入食物的热量大于人体活动需要量,体内脂肪沉积过多、体重超过标准20%以上者称为肥胖症。预防肥胖,要应用合理饮食,尤其是控制糖和脂肪的摄入量,加上积极而又适量的运动是最有效的减肥处方。 脂肪是人体内的主要储能物质,机体所需能量的50%以上由脂肪氧化供给;脂肪还协助脂溶性维生素的吸收,因此,脂肪是人体的重要营养素之一;包括胆固醇、胆固醇酯和磷脂等在内的类脂广泛分布于全身各组织中,是构成生物膜的主要物质,它与膜上许多酶蛋白结合而发挥膜的功能,胆固醇还是机体内合成胆汁酸、维生素 和类固醇的重要物质。脂类代谢受多种因素影响,特别是受到神经体液的调节,如肾上腺素、生长激素、高血糖素、促肾上腺素、糖皮质类固醇、甲状腺素和甲状腺刺激素促进脂肪组织释放脂肪酸,而胰岛素和前列腺素的作用则相反。适量的含脂类食物的摄入和适当的体育锻炼,有利于脂类代谢保持正常,一旦某种因素发生变化引起脂类代谢反常时,便导致疾病,危害人体健康。

胆固醇对许多人来说是非常清楚的,因为它与人们的健康密切相关。在生活中,许多人都有胆固醇,胆固醇可以形成大肠杆菌酸,形成细胞膜和合成激素。如果胆固醇水平不正常,健康自然会受到损害,尤其是男性,因为他们的性格会影响他们,经常忘记关闭胆固醇。食物中胆固醇对健康的影响因人而异。但一般来说,少吃和减少胆固醇摄入可以将血液胆固醇保持在较低水平,从而降低心血管疾病的高发病率了。

正因为如何增加血液中的胆固醇也与遗传因素有关。在日常生活中,如果不注意饮食,很容易引起高胆固醇,因为人们在日常生活中喜欢吃高脂肪食物,胆固醇的含量往往比一般人低,而胆固醇是血管中不可缺少的宝藏。胆固醇控制与血管健康密切相关。

因此,胆固醇也是维持正常生理功能不可缺少的物质。一般来说,胆固醇会转化为维生素D3。在肝脏和肠粘膜细胞中,胆固醇转化为-脱氢甾醇,通过血液输送到皮肤,在阳光和紫外线照射下转化为维生素D3,有利于钙的吸收。它在肠道中分泌,帮助食物中的脂肪。胆固醇对人体健康非常重要。胆独霸世界很大吧固醇是人体组织结构、生命活动和新陈代谢中的一种必需物质。

它参与细胞和细胞膜的组成、生物膜渗透性的消化和胆固醇食品的分类(见表)。它可能对你选择食物、合理保养、疾病预防和健康促进有调节作用和帮助。它还列出了一些其他常见食物的胆固醇含量,这些食物可以通过日常饮食吸收。低胆固醇水平会影响肝脏甚至胃肠道的健康。合成维生素D保持身体健康。

胆固醇含量增高时会出现高脂血症,会使血管粥样硬化。

胆固醇过高会引起人体的心、脑、肾等重要的器官血管形成血管动脉粥样硬化,当硬化的斑块脱落在血管中时,很容易形成血栓,造成人体血管的堵塞,一但人体的血管堵塞到了比较严重的地步,就有可能让人产生心绞痛、心肌梗死、中风、痴呆、四肢疼痛、下肢跛行、甚至下肢坏死等不良后果。

生物信号通路调控机制研究论文

突触传递机制研究新进展 摘要:最近的几年里,科研人员一直致力于突触传递机制的研究,他们对有关的各种生物现象中寻找突触传递在其中的机制。本文将从对突出传递机制的新进展做一个小小的综述。 关键词:突触可塑性;视网膜;调控机制;tau蛋白;伏隔核谷氨酸能;可卡因;大鼠VTA区DA神经元;脑胶质瘤致癫病;长时程增强(LTP);膜片钳;GluR2 缺失的AMPARs 视网膜突触可塑性调控机制研究进展#突触可塑性的变化影响着中枢神经系统的发育,损伤和修复等多种功能。研究发现,在视网膜发育、损伤修复过程中可出现突触可塑性改变,而自发性眼波、光线刺激、视觉经验、神经营养因子和胶质细胞等因素均参与了视网膜突触可塑性的调节。突触连接的改变是经验依赖性脑神经回路重排的基础,突触可塑性的变化影响着神经系统的发育,神经的损伤和修复等多种脑功能,目前突触可塑性的调节机制还未完全阐明。近30 多年来,对于视觉系统发育和可塑性的研究取得了很大的发展,尤其是对于视神经突触水平的变化有了较清晰的认识,但还有很多问题尚待深入研究:各种神经生长因子参与视觉发育可塑性的确切机制;在基因水平上还需进一步通过对多种相关基因的反应时程和强度进行分析, 研究其对视网膜突触可塑性的影响;视网膜突触可塑性中胶质细胞增殖、分裂、分泌生物活性物质等功能的调控。随着脑科学、发育生物学及神经生物学等边缘学科的迅猛发展,相信不远的将来,人类一定会在该领域取得突破性进展,并给治疗相关视网膜疾病及视网膜损伤后的修复治疗研究提供新思路和理论依据。兴奋性突触传递对tau蛋白表达和省略响及其在阿尔茨海默病发病中的作用兴奋性突触传递是神经元最基本的功能,NMDA受体(N-Methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)是神经系统中最主要的兴奋性离子型受体之一,其在学习记忆,突触可塑性,神经发育等方面具有重要作用,但NMDA受体过度激活导致谷氨酸聚集于突触间隙所诱导的神经毒性作用也是许多神经退行性疾病的共同发病机制。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是成人痴呆症最主要的病因,其中tau蛋白过度磷酸化和聚集是AD脑内的主要病理特征之一。兴奋性突触传递与tau病变之间的联系目前少见报道。本研究探讨了谷氨酸能兴奋性突触传递增强对tau蛋白表达和磷酸化的影响及其在AD样神经退行性变中的作用。本文第一部分探讨了短时间突触传递增强对tau蛋白磷酸化的影响和内在机制。成人脑内约有一半的谷氨酸能神经元是谷氨酸-锌能神经元,即突触兴奋时锌离子与谷氨酸一起释放至突触间隙。本研究阐明了谷氨酸-锌能神经元兴奋时突触释放的锌离子通过抑制蛋白磷酸酯酶2A (Proteinphosphatase2A, PP2A)的活性导致tau蛋白过度磷酸化。 慢性吗啡处理对伏隔核谷氨酸能突触传递的影响药物成瘾和自然的奖赏效应(食物、性等)共享同样的神经基础——中脑边缘多巴胺系统,该系统主要涉及杏仁核、弓状核、蓝斑、中脑导水管周围灰质、腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)、伏隔核(nucleus accumbens,NAc)等脑区,其外延包括额叶皮层、海马等与情绪、学习和记忆密切相关的结构。目前的观点认为奖赏性刺激是通过对脑内奖赏系统发挥作用,最终引起NAc区多巴胺(dopamine,DA)释放量增多,从而产生奖赏效应。NAc在成瘾中起着至关重要的作用。NAc中神经元因在吗啡成瘾及戒断的过程中产生适应性变化而备受关注。前额叶皮质(prelimbicprefrontal cortex,PFC)的功能之一是对有利刺激的重要性进行评估,并抑制在当前环境中不适当的行为,该脑区在成瘾药物的精神依赖中发挥着对觅药动机进行评估和抑制的重要作用。Mark EJackson等研究发现,利用接近生理条件下的刺激频率来刺激PFC后抑制了NAc中多巴胺的释放,提示了前额叶中存在着对NAc中的多巴胺的释放的抑制性调节 单次可卡因注射对大鼠VTA区DA神经元兴奋性突触传递和内在兴奋性的影响中脑皮质边缘多巴胺系统(mesocorticolimbicdopamine system)与奖赏和药物成瘾有十分密切的关系。该系统包括腹侧被盖区(ventraltegmental area, VTA)多巴胺能神经元的两条主要投射通路:一条由腹侧被盖区投射到伏隔核(nucleusaccumbens, NAc)和纹状体,称为中脑边缘多巴胺系统(mesolimbicdopamine system);另外一条由腹侧被盖区投射到前额叶皮质(prefrontal cortex),称为中脑皮质多巴胺系统(mesocortical dopamine system)。这两条通路合称为中脑皮质边缘多巴胺系统。药物成瘾的解剖基础是奖赏系统,中脑边缘多巴胺系统是其关键,中脑腹侧被盖区(VTA)及其投射区伏隔核(NAc)是主要的神经基础,多巴胺(DA)是非常重要的神经递质。除了参与天然和成瘾性药物的奖赏刺激,当今更多的研究发现中脑边缘多巴胺系统还与成瘾的渴求和复发有关。在VTA区域微量注射吗啡、可卡因等都能诱导产生条件性位置偏爱(CPP)。VTA区注射吗啡还可点燃海洛因、可卡因等的自给药行为。 LTP 的分子机制研究进展LTP机制的研究热点由单一兴奋性递质机制过渡到兴奋性递质与抑制性递质联160 合机制。目前,已证明突触可塑性的改变与多种疾病相关,如阿尔茨海默病、癫痫、慢性痛、药物成瘾性和精神分裂症等。常用在体LTP技术和膜片钳脑片LTP技术两种检测方法。在体海马LTP的优势在于能较真实地反映生理状态下神经突触活动的情况,在整体条件下观察神经突触活动的变化,利于从宏观角度研究和探讨相关机理。其进展体现在:CaM-CaMKII,Ca2+作为胞浆第二信使,与钙调蛋白(Calmodulin, CaM)结合形成Ca2+-CaM复合物,进一步激活CaMKⅡ。CaMKⅡ被认为是一个分子开关,在静息状态时,自身抑制区封闭催化部位而处于非活化状态。但当神经元受刺激时,Ca2+-CaM复合物与CaMKⅡ的自身抑制区结合,改变此酶的构象,从而具有活性。MEK-ERK,细胞外信号调节激酶(extracellularsignal-regulated kinase,ERK)是丝裂原活化蛋白激酶(micogen activated procein kinases,MAPKs)家族中的重要成员,和细胞的生长、发育、分化有关。最近研究表明,ERK通过影响相关核转录因子在LTP和学习记忆过程发挥着调节作用。PKA-CREB,长时记忆(Long term memory,LTM)需要新蛋白质的合成,PKA-CREB信号通路被认为在新蛋白质的合成过程中起重要作用。PKA的激活可以引发CREB的转录,并促使ERK向细胞核发生移位,表达参与到晚期LTP(Late-LTP, L-LTP)和LTM的发生机制。BDNF(脑源性神经营养因子),FanM等发现,BDNF与蛋白激酶Mδ(PKMδ)相关,两者相互影响。在蛋白质合成及强直性刺激的参与下,BDNF能够在一定程度上提高PKMδ的水平,从而影响 L-LTP的维持过程。但是在抑制神经元及突触活性后,BDNF则对PKMδ的稳态水平没有影响。PKMδ对BDNF介导的L-LTP是必不可少的。TrkB作为BDNF的受体,需要通过新蛋白质的合成被激活,从而参与到L-LTP的表达过程中。Munc13Munc13系列蛋白是一种基因调控蛋白,在突触囊泡胞吐和神经递质释放中发挥重要作用,对于目前Munc13与LTP相关性的研究成为热点。 脑胶质瘤致癫病的化学突触机制研究进展脑胶质瘤致病是由于胶质瘤对瘤周组织产生的一系列影响所引起的。然而这其中的病理生理学机制还有待于进步研究和探讨,主要涉及继发于胶质瘤后的结构学、生物化学及组织病理学方面的改变。而胶质瘤致病在临床治疗过程中属于难治型癫病,主要是由于抗癫病药物对胶质瘤致病的病理生理过程干预较少甚至是不干预,因此,揭示胶质瘤致病的病理生理过程可能为临床上肿瘤致桶的药物干预和治疗提供分子靶点和治疗依据。 GluR2 缺失的AMPARs在突触可塑性机制中的研究进展与活性依赖的突触的AMPARs 数目改变不同,活性依赖的AMPARs 亚基的修饰引起Ca2+信号转导的改变,通道传导和动力学的改变,使突触产生了不仅量而且是质的改变。这些重要的问题仍然需要进一步研究,如为何抑制性中间神经元和元棘突神经元中AMPARs 的GluR2 亚基低表达;GluR2亚基在活性依赖的细胞特异的改变的是什么机制;除了受体受到调节运输外,另→个重要的未解决的问题是AMPARs 介导的Ca2+内流有什么特殊功能,有力的证据的表明Ca2+内流可以激发LTP ,然而关于Ca竹在突触后的靶向目标却很少了解。因此关于GluR2 缺失的AMPARs 与突触可塑性的相关特异机制仍有待进一步研究。 [参考文献][1] Wahlin KJ, Moreira EF, Huang H, et al. Molecular dynamicsof photoreceptor synapse formation in thedeveloping chick retina. J CompNeurol[J]. 2008, 506(5): 822-837[2] Justin Elstrott, Anastasia Anishchenko, MartinGreschneretal.Direction selectivity in the retina is establishedindependentofvisual experience and early cholinergic retinal waves. Neuron[J]. 2008,58(4): 499-506[3] 罗佳,王慧,黄菊芳,陈旦;《视网膜突触可塑性调控机制研究进展#》;Q422[4] Bliss TV, Lomo T. Long-lasting potentiation of synaptictransmission in the dentate area of the anaesthetized rabbit followingstimulation of the perforant path. J Physiol[J]. 1973,232;331-356 [5] Whitlock JR, HeynenAJ, Shuler MG, Bear MF. Learning induces long-term potentiation in thehippocampus. Science[J]. 2006,313:1093-1097.[6]魏显招,王雪琪,《GluR2 缺失的AMPARs 在突触可塑性机制中的研究进展》,DOI: 10. 3724/SP. J. 1008. 2009. 00437

细胞信号转导的传递途径主要有哪些? 1.G蛋白介导的信号转导途径 G蛋白可与鸟嘌呤核苷酸可逆性结合。由x和γ亚基组成的异三聚体在膜受体与效应器之间起中介作用。小G蛋白只具有G蛋白亚基的功能,参与细胞内信号转导。信息分子与受体结合后,激活不同G蛋白,有以下几种途径:(1)腺苷酸环化酶途径通过激活G蛋白不同亚型,增加或抑制腺苷酸环化酶(AC)活性,调节细胞内cAMP浓度。cAMP可激活蛋白激酶A(PKA),引起多种靶蛋白磷酸化,调节细胞功能。(2)磷脂酶途径激活细胞膜上磷脂酶C(PLC),催化质膜磷脂酰肌醇二磷酸(PIP2)水解,生成三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯(DG)。IP3促进肌浆网或内质网储存的Ca2+释放。Ca2+可作为第二信使启动多种细胞反应。Ca2+与钙调蛋白结合,激活Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶或磷酸酯酶,产生多种生物学效应。DG与Ca2+能协调活化蛋白激酶C(PKC)。 2.受体酪氨酸蛋白激酶(RTPK)信号转导途径 受体酪氨酸蛋白激酶超家族的共同特征是受体本身具有酪氨酸蛋白激酶(TPK)的活性,配体主要为生长因子。RTPK途径与细胞增殖肥大和肿瘤的发生关系密切。配体与受体胞外区结合后,受体发生二聚化后自身具备(TPK)活性并催化胞内区酪氨酸残基自身磷酸化。RTPK的下游信号转导通过多种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的级联激活:(1)激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),(2)激活蛋白激酶C(PKC),(3)激活磷脂酰肌醇3激酶(PI3K),从而引发相应的生物学效应。 3.非受体酪氨酸蛋白激酶途径 此途径的共同特征是受体本身不具有TPK活性,配体主要是激素和细胞因子。其调节机制差别很大。如配体与受体结合使受体二聚化后,可通过G蛋白介导激活PLC-β或与胞浆内磷酸化的TPK结合激活PLC-γ,进而引发细胞信号转导级联反应。 4.受体鸟苷酸环化酶信号转导途径 一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)可激活鸟苷酸环化酶(GC),增加cGMP生成,cGMP激活蛋白激酶G(PKG),磷酸化靶蛋白发挥生物学作用。 5.核受体信号转导途径 细胞内受体分布于胞浆或核内,本质上都是配体调控的转录因子,均在核内启动信号转导并影响基因转录,统称核受体。核受体按其结构和功能分为类固醇激素受体家族和甲状腺素受体家族。类固醇激素受体(雌激素受体除外)位于胞浆,与热休克蛋白(HSP)结合存在,处于非活化状态。配体与受体的结合使HSP与受体解离,暴露DNA结合区。激活的受体二聚化并移入核内,与DNA上的激素反应元件(HRE)相结合或其他转录因子相互作用,增强或抑制基因的转录。甲状腺素类受体位于核内,不与HSP结合,配体与受体结合后,激活受体并以HRE调节基因转录。 总之,细胞信息传递途径包括配体受体和转导分子。配体主要包括激素细胞因子和生长因子等。受体包括膜受体和胞内受体。转导分子包括小分子转导体和大分子转导蛋白及蛋白激酶。膜受体包括七个跨膜α螺旋受体和单个跨膜α螺旋受体,前一种膜受体介导的信息途径包括PKA途径,PKC途径,Ca离子和钙调蛋白依赖性蛋白激酶途径和PKG途径,第二信使分子如cAMPDGIP3CacGMP等参与这些途径的信息传递。后一种膜受体介导TPK—Ras—MAPK途径和JAKSTAT途径等。胞内受体的配体是类固醇激素、维生素D3、甲状腺素和维甲酸等,胞内受体属于可诱导性的转录因子,与配体结合后产生转录因子活性而促进转录。通过细胞信息途径把细胞外信息分子的信号传递到细胞内或细胞核,产生许多生物学效应如离子通道的开放或关闭和离子浓度的改变酶活性的改变和物质代谢的变化基因表达的改变和对细胞生长、发育、分化和增值的影响等

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