胆固醇生物合成 :身体产生胆固醇的过程

更新时间:2024-09-21 11:15

身体产生胆固醇的过程叫做胆固醇生物合成。它涉及许多步骤,依赖无数酶和到达最终产品的加工过程。人体正常功能需要一定数量的胆固醇。它用于生产细胞壁和荷尔蒙,并涉及其它一些功能。然而,体内的胆固醇数量太多,会导致动脉粥样硬化或血管变窄,这会诱发心脏病,心脏病发作或中风等严重疾病。

调节胆固醇合成的关键酶是HMG-CoA还原酶。该酶受胆固醇的抑制,同时酶的磷酸化也可调节酶的活性。对于严重的家族性高胆固醇血症,常使用HMG-CoA还原酶的抑制剂,如洛伐他汀

胆固醇的母核是环戊烷多氢菲,在体内不能被降解,但可以转变成许多具有重要生理功能的固醇类物质。

合成原料

除脑组织和成熟红细胞外,几乎全身各组织均可合成胆固醇,肝脏的合成能力最强,占总量的3/4以上。

乙CoA是起始原料,需ATP供能和NADPH供氢。合成酶系存在于胞液和内质网

基本过程

合成过程复杂,有近30步酶促反应,大致分为三个阶段:

乙酰(C2)→2-甲基-1,3-丁二烯(C5)→鲨烯(C30)→胆固醇(C27)

1.乙酰CoA合成异戊烯焦磷酸(IPP)

2分子乙酰CoA经硫解酶催化缩合成乙酰乙酰CoA,由HMG-CoA合成酶催化结合1分子乙酰CoA,生成β-羟基-β-甲基戊二酸单酰CoA(HMG-CoA),HMG-CoA还原酶限速酶)催化其生成甲羟戊酸(MVA),消耗2分子NADPH。甲羟戊酸经磷酸化、脱羧三步酶促反应生成活泼的异戊烯焦磷酸(IPP)。

2.鲨烯的合成

一种异构酶催化异戊烯焦磷酸转换成二甲基丙烯焦磷酸(DPP)。然后它按照头对尾方式与另一分子异戊烯焦磷酸缩合成10C牛龙牛儿焦磷酸。再按头对尾方式与另一分子异戊烯焦磷酸缩合成15C焦磷酸法尼(FPP),2分子FPP由鲨烯合成酶催化,仍然按头对尾方式缩合成30C的鲨烯。

3.鲨烯转换为胆固醇

鲨烯转换为胆固醇的过程很复杂,一个中间产物是羊毛甾醇,涉及加氧、环化,形成由四个环组成的胆固醇核的反应。而由羊毛固醇到胆固醇还要经过甲基的转移、氧化、脱羧等约20步反应。

调节和转变

1.胆汁酸:3/4的胆固醇可在肝脏转变为胆汁酸,随胆汁入肠道,参与脂类的消化吸收。这是胆固醇代谢的主要去路。

2.类固醇激素:胆固醇在肾上腺皮质球状带可转变为肾上腺皮质激素,调节糖、脂、蛋白质代谢;在肾上腺皮质网状带可转变转变为雄激素量的雌激素;在睾丸卵巢组织可经睾再转变成二氢睾酮雌二醇后发挥生理作用。

3.VD3:胆固醇在肠粘膜细胞内可转变为7-脱氢胆固醇(VD3原),经血液运输到皮肤,在紫外线照射下转变成VD3,继而在肝、肾进行两次羟化生成1,25-(OH)2-D3,调节钙磷代谢。

4.胆固醇酯:在肝、肾上腺皮质和小肠等组织中,胆固醇与脂酰CoA在脂酰CoA胆固醇酰基转移酶(ACAT)作用下,生成胆固醇酯。(胆固醇酯酶可将其水解为胆固醇。)

血浆中,胆固醇在卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)作用下,接受卵磷脂分子中的脂酰基生成胆固醇酯。

小部分胆固醇可经肠道细菌作用后经肠道排出。

参考资料

什么是胆固醇生物合成?.www.ew9z.com.2017-12-27

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