胆固醇,细胞膜 中国实验动物信息网 2020-10-30 580

　　十多年来，科学家已经承认胆固醇（细胞膜的重要组成部分）不能均匀地影响不同类型的膜。但是，弗吉尼亚理工学院物理学助理教授拉娜·阿什卡（Lana Ashkar）领导的一项新研究发现，胆固醇实际上符合生物物理原理。

　　该发现*近发表在PNAS杂志上。这项研究对药物输送方法和许多其他生物学应用的设计具有重要意义，这些应用需要有关细胞内胆固醇作用的特定假设。

　　阿什卡说： “如您所知，胆固醇促进细胞膜中分子的积累。在这项研究中，我们证明了胆固醇根据物理定律在纳米级引起膜硬化。这些发现有助于我们理解胆固醇生物学。影响。了解它们在功能，健康和疾病中的作用。“

　　细胞膜是一层薄薄的脂肪分子，可界定细胞边界，是包括病毒传播和细胞分裂在内的多种生物。它具有调节功能。为了实现该功能，膜结构必须能够弯曲以改变其形状。这种弯曲的趋势取决于分子结构单元的堆积程度。阿什卡（Ashkar）补充说，当包装紧时，薄膜会变硬并且不易弯曲。

　　培根，鸡蛋，奶酪和许多其他舒适的食物都含有大量的胆固醇。胆固醇过多会损害人体，但细胞的正常功能绝对需要调节细胞膜胆固醇。胆固醇水平异常通常与多种医学状况有关。

　　除胆固醇外，我们的细胞膜主要由脂质组成。脂质是脂肪的小分子，当存在于水中时会自动组装成双层结构，人体的大约60％由水组成。脂质和胆固醇共同形成限制我们细胞并调节其营养交换的屏障。

　　在分子水平上，胆固醇具有光滑而刚性的结构。当它与我们的细胞膜相互作用时，它们会在脂质之间阻塞，从而导致更高的膜密度。根据结构和属性之间的关系，可以自然地固化薄膜。在过去的十年中，物理学家和生物学家一直认为胆固醇对由顺式不饱和脂质形成的膜的硬度影响很小。阿什卡说：“这违背了我们对胆固醇在细胞膜中作用的理解。” “这也与标准结构和自组装材料性能之间的关系矛盾。”

　　理想情况下，细胞膜应保持半刚性结构。它足够坚硬以保持其形状，但足够灵活以致使信号蛋白和功能域有效。动态运动。关于胆固醇如何增强细胞膜的误解影响了我们对膜功能的理解。

　　初始数据没有多大意义，但是在仔细检查中，阿什卡（Ashkar）发现了一个明显的案例，根据观察方法的参数，软材料表现出“明显”不同的特性。 ..她发现在短时间内发生了重大的信号转导事件，并且所添加的胆固醇使膜硬化了。