挑战常规，胆固醇本身就是一种信号分子

长时间以来，挑战常规，胆固醇本身就是一种信号分子，科学家们对胆固醇感到困惑。它在生物学上是必须的；它明显也是有害的。没有人知道在细胞内胆固醇最为丰富的细胞膜中，它到底发挥甚么作用。

如今，在1项新的研究中，来自美国伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员利用1种首创性的光学成像技术准确地揭露出胆固醇在细胞膜内的位置和运动。他们取得的使人吃惊的发现是除胆固醇的很多其他的生物学作用之外，它也是1种让信息进行跨膜传送的信号份子。相干研究结果近期发表在NatureChemicalBiology期刊上，论文标题为“Orthogonallipidsensorsidentifytransbilayerasymmetryofplasmamembranecholesterol”。

论文通讯作者、伊利诺伊大学芝加哥分校化学教授WonhwaCho说，“胆固醇是1种脂质份子，因它与血汗管疾病存在关联而遭到媒体的负面报道。它已得到非常好的研究，但是人们对它的细胞功能知之甚少。它的作用是什么？它是1种不好的脂质？固然不是---比如，在大脑中，脂质大约占了1半，而且胆固醇是大脑中最为丰富的脂质。”胆固醇缺少能够致使多种疾病，而且它是合成体内10几种左右类固醇激素的起始材料。

Cho的早前研究已证实胆固醇与很多调理份子（大多数是细胞蛋白）相互作用。

Cho说，“我们已知道它能够在细胞调理（比如增殖或发育）中发挥侧重要的作用。我们也知道提高胆固醇水平的高脂肪饮食与上升的癌症产生率存在关联。这是如何实现的仍未得到充分的理解。”

他说，从概念上讲，最大的问题之1就是1种调理性的或进行信号转导的脂质应当仅仅短暂地存在以便传递信息。

他说，“但是，胆固醇1直都在那里。”细胞膜含有高达90%的细胞总胆固醇，而且胆固醇大约占细胞膜脂质的40%。

胆固醇让细胞膜（实际上是双层脂质份子）保持稳定性。胆固醇聚集在“脂筏”中。脂筏被认为作为1种平台供其他的信号份子发挥作用。

Cho说，“但是，在这项研究中，我们证实单个胆固醇份子本身就是信号触发物。”

Cho说，在此之前，科学家们认为胆固醇在于在细胞膜的双层中，“而且可能更多可存在于内层中。但是，我们首次实时地在活细胞中同时丈量了胆固醇在细胞膜内层和外层中的水平，挑战常规，胆固醇本身就是一种信号分子。我们证实胆固醇主要存在于外层中。”

他们发现胆固醇大约占细胞膜外层的40%，大约仅占内层的3%。当对1种特定的细胞刺激作出反应时，内层中的胆固醇数量增加了1倍多，而外层的胆固醇水平降落了同等的数量。

他们也发现虽然在正常的细胞中，胆固醇在内层中的浓度较低，但是在癌细胞中，它具有比较高的浓度，挑战常规，胆固醇本身就是一种信号分子。Cho说，“我们在很多不同的细胞系中验证了这1点。”

这项新的研究有助认识下降癌症风险的他汀类药物产生的副作用也有积极的1面。Cho和他的同事们发现利用1种他汀类药物处理细胞会下降细胞膜内层中的胆固醇水平，从而导致细胞生长遭到抑制。Cho说，这提示着1种通过药物调理细胞胆固醇水平来医治癌症的新方法。

他说，“我认为我们只是初步了解胆固醇的调理作用。我们有很多未发表的数据表明胆固醇参与1系列细胞进程和调理。”

Cho说，胆固醇等脂质分子“是很难研究的”，这是由于它们不能像大多数生物学分子那样溶解于水。这使得开发定量检测它们的技术非常充满挑战性。

他说，“我们不能不设计1种新策略。”6年前，他和他的同事们开发出1种光学成像技术，从而允许对活细胞中的脂质直接地进行定量检测。他们利用1种荧光传感分子对1种脂质结合蛋白进行标记，当这类蛋白结合脂质时，这类荧光传感份子会改变色彩。这类色彩变化可唆使结合到游离脂质分子上的脂质结合蛋白的比例，从而让他们测定在细胞膜的1个给定的位置上有多少数量的脂质。