植物甾醇生理功能的線粒體調(diào)控機(jī)制

時間：2019-04-05作者：滄州市寶來金康生物科技股份有限公司瀏覽：560

       植物甾醇是一類在植物中廣泛存在的生物活性物質(zhì)，在食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景．植物甾醇作為 膽固醇類似物可抑制膽固醇腸道吸收進(jìn)而降低血液中膽固醇水平、降低心血管疾病風(fēng)險；此外，植物甾醇還具有抑癌、抗炎 退熱、抗氧化和類激素等多種功能．從亞細(xì)胞及分子水平深入探究植物甾醇的生物作用機(jī)制有助于充分開發(fā)植物甾醇的應(yīng)用 **．線粒體是細(xì)胞能量物質(zhì)代謝較重要的場所，膽固醇代謝、癌細(xì)胞增殖與凋亡、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)等都與線粒體功能 密切相關(guān)．近年來研究提示植物甾醇可在多種模型中調(diào)控線粒體功能，這可能是植物甾醇發(fā)揮各種生物學(xué)功能的重要潛在機(jī) 制．本文將首先整理歸納植物甾醇生物學(xué)功能，并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)討論其線粒體相關(guān)調(diào)控機(jī)制，以期為領(lǐng)域內(nèi)基礎(chǔ)研究者提 供*思路和進(jìn)展報告，并為植物甾醇的應(yīng)用提供參考依據(jù)．
關(guān)鍵詞 β- 谷甾醇，膽固醇，*，線粒體膜電位，抗氧化酶 學(xué)科分類號 Q548，Q73 DOI: 10.16476/j.pibb.2018.0116
生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展 Progress in Biochemistry and Biophysics 2018, 45(12): 1240~1249 www.
綜述與專論ReviewsandMonographs
* 國家自然科學(xué)基金青年項目(31600682)資助. ** 通訊聯(lián)系人.
Tel: 029-82665249, E-mail: zhaolin2015@ 收稿日期：2018-04-14，接受日期：2018-07-16
植物甾醇(phytosterol)，也稱植物固醇(plant sterol)，是一種具有生物活性的甾體類化合物，是 構(gòu)成植物細(xì)胞生物膜的重要組成部分[1]，廣泛存在 于各種植物中．它在各種油料類植物中的含量相 對較高，因此在植物油及其精煉后的下腳料中廣泛 存在[2]．植物甾醇一般為粉末狀或片狀的白色固 體，密度大于水，且不溶于水，但可溶于部分** 溶劑中．它的熔點較高，約為 130℃～140℃[3]．植 物甾醇是以多菲為主體骨架(甾核)的三萜 類化合物(圖 1)，通常含有 28～29 個碳原子，形成 3 個六元環(huán)和 1 個五元環(huán)．在分子結(jié)構(gòu)上，C-3 位 上連有的羥基是植物甾醇的主要活性基團(tuán)，大部分 植物甾醇在 C-5 位有一個雙鍵，C-17 位連有一個 含 8～9 個碳的側(cè)鏈 R 基．植物甾醇在結(jié)構(gòu)上與膽 固醇相似，區(qū)別只在于 C-17 位上連有的 R 基不 同，例如 β- 谷甾醇(植物甾醇的一種)相對于膽固 醇只是在側(cè)鏈基團(tuán)上多了一個乙基[1, 4-5]．植物甾醇 的種類繁多，現(xiàn)已鑒別出的植物甾醇及衍生物有 200 多種[2],根據(jù)側(cè)鏈的不同可將植物甾醇分為 4- 無 甾醇、4- 甾醇和 4、4′- 二甾醇[4]，目 前研究較多的則為 4- 無甾醇，包括 β- 谷甾
菜油甾醇
谷甾醇
豆甾醇
膽固醇 R=
R=
R=
R=
OH
3
2
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9
8
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64 5
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R
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醇、菜油甾醇、菜籽甾醇和豆甾醇等．的植物 甾醇還可以分為游離型和酯化型[5]，酯化型是指植 物甾醇與酸發(fā)生酯化反應(yīng)后形成的植物甾醇酯，主 要存在于谷物類，包括甾醇酯、甾醇油酸酯 等，它的吸收利用率比游離型高．自然界中含有雙 鍵的植物甾醇被化后可形成飽和的植物甾烷醇， 植物甾烷醇較甾醇疏水性較強(qiáng)，溶解度較低． 作為膽固醇的類似物，植物甾醇被較早且較為 廣泛認(rèn)可的生理功能是能夠減低血液中低密度脂蛋 白 - 膽 固 醇 (low-density lipoprotein cholesterol， LDL-C)水平，即具有降血脂作用，因此對于心血 管疾病(cardiovascular diseases，CVDs)有防治效 果．近年來，關(guān)于植物甾醇的研究多集中在它的抗 癌作用上．此外研究表明植物甾醇還具有抗炎退 熱、抗氧化和類激素等作用，因而能夠被應(yīng)用于醫(yī) 藥、食品加工和飼料行業(yè)中[6-7]． 線粒體是真核生物中一種十分重要的細(xì)胞器， 它除了是細(xì)胞能量供應(yīng)的“動力工廠”外，還是許 多重要生理活動和物質(zhì)代謝的發(fā)生場所，其中包括 膽固醇的代謝轉(zhuǎn)運、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、癌癥發(fā) 生、氧化應(yīng)激和甾體類激素合成等生理活動，其 次，線粒體也是由磷脂雙分子層構(gòu)成的具有雙層膜 結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，植物甾醇作為固醇的一種，也能嵌 入到線粒體膜結(jié)構(gòu)中影響線粒體的功能．所以植物 甾醇可能通過調(diào)控線粒體功能而發(fā)揮各種生理功能. 1 植物甾醇的生理功能 植物甾醇的生理功能總結(jié)于圖 2． 1．1 植物甾醇的降膽固醇作用 植物甾醇較早被研究發(fā)現(xiàn)的是其降膽固醇作 用，早在 1951 年，Peterson 等[8]通過給雞喂食大豆 甾醇，發(fā)現(xiàn)雞血清中膽固醇水平明顯下降．1953 年植物甾醇對人類高膽固醇癥的**效果也被發(fā) 現(xiàn)[9]，自此關(guān)于植物甾醇的降膽固醇效果被越來越 多的研究所證實．2003 年，Katan 的研究中對 41 個實驗的 meta 分析結(jié)果顯示成年人平均攝入 2 g/d 的植物甾醇能使血液中 LDL-C 的濃度降低 10%[10]， 進(jìn)一步研究表明，植物甾醇主要通過減少膽固醇的 腸道吸收來降低血液中的膽固醇水平，2 g/d 的植物 甾醇攝入使 LDL-C 的腸道吸收減少 30%～40%[11]. 同時，植物甾醇還有輔助他汀類(statin)藥物降血脂 的作用，8 個研究(包含 306 個病人)的隨機(jī)對照 meta 分析結(jié)果表明，相比于單一他汀類的**， 1.7～6 g/d 植物甾醇或植物甾烷醇與他汀類的共同
作用較能顯著降低總膽固醇(total cholesterol，TC) 和 LDL-C[12]． 植物甾醇降膽固醇的主要機(jī)制是由于它與膽固 醇具有相似的結(jié)構(gòu)，而且疏水性較強(qiáng)，因此能競爭 性地抑制或取代腸內(nèi)對膽固醇的吸收，并且植物甾 醇能夠通過促進(jìn)膽固醇的異化作用及抑制膽固醇在 肝臟內(nèi)的合成，從而降低機(jī)體內(nèi)膽固醇的含量[13-14]. 在 Wang 等[15]的研究中發(fā)現(xiàn)，植物甾醇 C3 位上的 羥基，對于植物甾醇降低膽固醇活性十分重要，通 過化或乙基化封閉 C3 位的羥基，形成 β- 谷 甾醇的衍生物，給倉鼠喂食衍生物后并不能改善 5 mmol/L 高膽固醇飲食組倉鼠血漿中的膽固醇濃度. 在植物甾醇降膽固醇作用被廣泛認(rèn)可后，市場 上添加植物甾醇的功能性食品的種類也越來越豐 富，因為食物中的植物甾醇含量相對較少，所 以目前主要將提純精煉的植物甾醇添加到包括高脂 或低脂的牛奶、酸奶、水果或蔬菜汁等含植物 甾醇的食物中[16]． 1．2 植物甾醇的*作用 植物甾醇對乳腺癌[17]、**腺癌[18]、肺癌[19]、 卵巢癌[20]、腸癌[21]等多種癌癥都有抑制作用．乳腺 癌和**腺癌是在歐美國家發(fā)病率較高的兩種腫 瘤，但在亞洲國家的發(fā)病率則相對較低，出現(xiàn)這種 狀況的一部分原因在于飲食習(xí)慣的不同，相對而 言，歐美國家對于動物源食物攝入較多，對于植物 源食物攝入較少，而植物源食物由于富含一些包括 植物甾醇在內(nèi)的植物素，因而被認(rèn)為可能具有* 作用． 乳腺癌是女性中發(fā)病率較高的一種惡性**[22]. 近些年來關(guān)于植物甾醇的*作用在乳腺癌中也得 到了驗證．Awad 等[23]的研究表明用 β- 谷甾醇連續(xù) 處理 72 h 可使乳腺癌 MDA-MB-231 細(xì)胞生長減少 70%．膽固醇代謝在乳腺癌的發(fā)展中也起到重要作 用，乳腺癌細(xì)胞中膽固醇水平較高[24]，而植物甾醇 能使膽固醇水平顯著降低．植物甾醇還能改變癌細(xì) 胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，它能夠通過抑制基膜細(xì)胞的浸 潤來減少癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，限制癌細(xì)胞與基膜間的黏 附作用[25]．動物實驗結(jié)果也表明在高脂食物中添加 植物甾醇能抑制鼠乳腺癌細(xì)胞的生長[17]． **腺癌是男性中發(fā)病率較高的一種惡性腫 瘤，植物甾醇對**腺癌也具有抑制作用．用 β-谷甾醇和菜油甾醇的復(fù)合物處理**腺癌 DU145 和 PC-3 細(xì)胞 72 h，細(xì)胞的生長被顯著抑 制，同時細(xì)胞流式法測定結(jié)果表明細(xì)胞多處于
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1．3 抗炎退熱作用 經(jīng)植物甾醇預(yù)處理后的小鼠模型中，在誘導(dǎo) 自 身 腦 脊 髓 炎 (experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE)產(chǎn)生時，發(fā)現(xiàn)植物甾醇能 使 EAE 的起始延緩 2 d，使疾病的嚴(yán)重程度降低 55%，并發(fā)現(xiàn)在**神經(jīng)系統(tǒng)中，炎癥浸潤減少 82%，相關(guān)的促炎癥因子的表達(dá)降低[28]．在 Kim 等[27]的試驗中，連續(xù)攝入 8 w 的谷甾醇(20 mg/kg) 可抑制高脂飲食引起的 C57BL/6J 小鼠體內(nèi)促炎癥 細(xì)胞因子和內(nèi)毒素(lipopolysaccharides，LPS)的增 加．在高脂飲食誘發(fā)的結(jié)腸炎中，谷甾醇能降低結(jié) 腸 的 炎 癥 反 應(yīng) ， 抑 制 髓 過 氧 化 物 酶 (myeloperoxidase，MPO，與腸道炎癥嚴(yán)重程度正 相關(guān))的活性及促炎癥因子的表達(dá)．
谷甾醇能顯著抑制經(jīng) LPS 處理后腸巨噬細(xì)胞 中促炎癥因子和炎癥相關(guān)酶環(huán)氧化酶 2 (cyclooxygenase2，COX2)和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶 (inducible nitric oxide synthase，iNOS)的表達(dá)，以 及核轉(zhuǎn)錄因子 κB(nuclear transcription factor-kappa B, NF-κB)的*[27]．C 反應(yīng)蛋白(C-reactive protein, CRP)是機(jī)體受到微生物入侵或組織損傷等炎癥刺 激時肝細(xì)胞合成的一種急性相蛋白，它對炎癥的高 度敏感性使其成為廣泛研究的血液炎癥標(biāo)記物， Rocha 等[23]的文章中對 20 個研究進(jìn)行 meta 分析， 結(jié)果表明平均 2.24 g/d 的植物甾醇攝入能降低血液 中的 CRP 濃度．植物甾醇還具有類似抗炎藥物 化可的松的抗炎作用和阿司匹林的退熱作用，而且 不具有藥物*[6]．
G0/G1，即植物甾醇能使細(xì)胞周期停滯，促進(jìn)細(xì)胞 趨于凋亡．植物甾醇的*機(jī)制存在于以下幾個方 面：提高抗氧化酶活性，減少活性氧(reactive oxygen species，ROS)的產(chǎn)生；使細(xì)胞周期停滯， 抑制癌細(xì)胞生長和增殖；減少癌細(xì)胞的浸潤，抑制
癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移；減少癌癥組織中的血管生成；促進(jìn)凋 亡途徑；減少血液中的膽固醇水平，抑制膽固醇進(jìn) 入**細(xì)胞膜脂筏中，進(jìn)而減少抗凋亡信號而促進(jìn) 凋亡，較終降低患癌風(fēng)險[25-26]．
Fig. 2 The physiological functions of phytosterol 圖 2 植物甾醇的生理功能
降低膽固醇 * 類激素 抗氧化抗炎退熱
植物甾醇
類固醇類激素 合成的前體， 類雌激素，與 雌激素受體親 和
增強(qiáng)線粒體抗 氧化酶活性
抑制促炎癥因 子的表達(dá)
抑制癌細(xì)胞生 長、增殖和轉(zhuǎn) 移；促進(jìn)凋亡 途徑
膽固醇類似物： 降低膽固醇的 腸道吸收；增 加膽固醇的排 泄
雌二醇
睪酮
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1．4 抗氧化作用 當(dāng)線粒體膜上的電子傳遞鏈發(fā)生質(zhì)子漏時，能 夠產(chǎn)生氧自由基，過多的氧自由基會使脂質(zhì)過氧化 而損傷細(xì)胞膜，而且能使 DNA 發(fā)生氧化損傷而突 變．線粒體內(nèi)的多種抗氧化酶能夠*過多的自由 基，構(gòu)成機(jī)體內(nèi)重要的抗氧化系統(tǒng)[28]．研究表明植 物甾醇能增強(qiáng)線粒體中抗氧化酶活性，提高谷胱甘 肽還原型 / 氧化型 (GSH/GSSG)的比率，并減少線 粒體 ROS 的產(chǎn)生．在 RAW264.7 巨噬細(xì)胞中，豆 蔻酸佛波醇 (phorbol 12-myristate 13-acetate， PMA)能誘導(dǎo)細(xì)胞氧化損傷，在經(jīng) 50 μmol/L 的 β谷甾醇處理后，GSH/GSSG 的比率、錳**氧化物歧 化酶(Mn superoxide dismutase，MnSOD)和谷胱甘 肽過氧化物酶(glutathione peroxidase，GPx)活性明 顯增加[29]．Shi 等[30]的實驗表明，當(dāng) β- 谷甾醇融入 海馬神經(jīng)細(xì)胞 HT22 的質(zhì)膜中時，能抑制葡萄糖氧 化酶誘導(dǎo)的細(xì)胞中 ROS 的產(chǎn)生和脂質(zhì)的過氧化． β- 谷甾醇也能夠進(jìn)入大腦，并能在腦細(xì)胞質(zhì)膜中 累積，抑制脂質(zhì)過氧化，因而對與脂質(zhì)過氧化相關(guān) 的阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)擁有潛 在的緩解作用[31]．然而，也有研究表明植物甾醇能 減少脂溶性抗氧化劑 β 胡蘿卜素(維生素 A 前體)、 番茄紅素和 α 生育(維生素 E)的吸收[1]，因此也 可能對機(jī)體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生*． 植物甾醇的抗氧化功能在于其分子結(jié)構(gòu)中含有 親水性羥基和碳碳雙鍵，容易發(fā)生氧化反應(yīng)．其 次，當(dāng)發(fā)生自由基反應(yīng)時，側(cè)鏈 R 基上含有的一 個亞乙基，能快速形成一個自由基，并隨即異構(gòu) 化為叔自由基，由于叔自由基比脂肪酸碳中心的 自由基較穩(wěn)定，因而能夠保護(hù)脂肪酸鏈免受氧化損 傷[3,32]． 1．5 類激素作用 植物甾醇的類激素作用表現(xiàn)在兩個方面，首先 植物甾醇是合成固醇類激素的前體，因其含有 3β羥基和 5、6 位雙鍵的結(jié)構(gòu)特征，因此在腸道菌群 的作用下可以發(fā)生生物轉(zhuǎn)化，如側(cè)鏈發(fā)生裂解后可 生成 19C 固醇如睪酮(testosterone)、雄烯二酮 (androstenedione， AED)、 1, 4 雄 烯 二 酮 (androstadienedione，ADD)[32]．其次植物甾醇具有 類雌激素作用，并對雌激素受體具有親和力，植物 甾醇能夠增加雌鼬血漿中雌二醇和促黃體素的水 平，還能誘導(dǎo)性未成熟雌性虹鱒魚卵黃蛋白原的形 成[33]，植物甾醇因具有類雌激素作用而在動物生產(chǎn) 中有很好的應(yīng)用**，能夠改善動物的繁殖性能．
2 植物甾醇對線粒體的影響及其發(fā)揮生理 功能的線粒體調(diào)控機(jī)制
植物甾醇發(fā)揮生理功能的線粒體調(diào)控機(jī)制總結(jié) 于圖 3． 2．1 植物甾醇改變線粒體膜的流動性和膜電位， 調(diào)控線粒體凋亡途徑 目前認(rèn)為細(xì)胞凋亡的途徑主要分為兩種[34]，* 一種是死亡受體途徑，也稱為外源性途徑，即由死 亡受體(如 Fas、TNF)與 FADD 結(jié)合* caspase 級 聯(lián)通路；*二種是線粒體途徑，也稱為內(nèi)源性途 徑，即由 Bcl-2 家族的凋亡前蛋白信號起始，刺激 線粒體內(nèi)細(xì)胞色素 c(cytochrome C，Cyt C)釋放， 從而與凋亡蛋白酶活化因子 1(apoptosis protease activating factor1，Apaf1)結(jié)合形成多聚體，招募激 活 caspase9 聚集成凋亡小體，進(jìn)而使 caspase3 發(fā) 生剪切而活化，啟動 caspase 級聯(lián)的凋亡程序．此 外，線粒體凋亡途徑也可不依賴于 caspase 途徑， 通過線粒體釋放凋亡誘導(dǎo)因子(apoptosis induce factor，AIF)直接誘導(dǎo)凋亡發(fā)生[35]．乳腺癌細(xì)胞分別 用 60 μmol/L 和 90 μmol/L的 β- 谷甾醇處理 24 h 后，用 JC-1 法測定結(jié)果表明相比于對照組，JC-1 單體 / 聚合物比率分別提高 4.5 倍和 5 倍，表明 β谷甾醇能顯著性地使癌細(xì)胞的線粒體膜電位 (mitochondrial membrane potential，MMP)去較化， 線粒體膜電位下降被認(rèn)為是細(xì)胞凋亡早期的一個重 要特征，能夠誘導(dǎo)線粒體膜發(fā)生一系列反應(yīng)，促進(jìn) 細(xì)胞凋亡的發(fā)生[36]．在肺癌細(xì)胞 HepG2 中發(fā)現(xiàn)， 分別用 5、10和 20 μmol/L的豆甾醇處理 24 h 發(fā)現(xiàn) MMP 呈現(xiàn)濃度依賴性降低，位于 G0/G1 及 G2/M 期的細(xì)胞數(shù)目明顯增多，細(xì)胞凋亡水平增加[37-38]． 在非小細(xì)胞肺癌 A549 細(xì)胞中的較新研究成果顯 示，200 μmol/L的 β- 谷甾醇能夠明顯通過 p53/p21 的*引起 A549 細(xì)胞 caspase-3 和 9 活化，流式 細(xì)胞儀檢測 Annexin V-FITC 陽性細(xì)胞增多、PARP (多腺苷二核糖聚合酶)失活，PARP 本身是修 復(fù) DNA 損傷的，但在執(zhí)行凋亡過程中，被 caspase3 作用而失活，通過 caspase3 作用而剪切， 促進(jìn)細(xì)胞解體，并作為細(xì)胞發(fā)生凋亡的標(biāo)記)、 Bcl-2/Bax 比例改變、MMP 降低和 Cyt C 釋放，從 而引起細(xì)胞凋亡[37-38]．相同的通過植物甾醇引起線 粒體膜電位改變，從而誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡的機(jī)制還在 人胃癌細(xì)胞 AGS[39]、多發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞 U266[40]、 乳腺癌細(xì)胞 MDA-MB-231[36]以及 N- 二乙基亞硝胺
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生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展 Prog. Biochem. Biophys. 2018; 45 (12)
和氮基三鐵誘導(dǎo)的大鼠腎癌模型[41]等癌細(xì)胞及 動物癌癥模型中存在，而且在肌管細(xì)胞 L6[42]、多 發(fā)性骨髓瘤細(xì)胞 U266[40]、小鼠成肌細(xì)胞 C2C12[43] 以及人胃癌細(xì)胞 AGS[39]中均發(fā)現(xiàn) β- 谷甾醇誘導(dǎo)的 AMPK 的*在促進(jìn)細(xì)胞凋亡及死亡中發(fā)揮重要 作用，且 AMPK 的化水平呈現(xiàn) β- 谷甾醇濃度 依賴性．并且 Awad 等[44]在乳腺癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，β- 谷 甾醇能夠誘導(dǎo)抑制某些特定**細(xì)胞在體外的生 長，降低**成瘤的大小及轉(zhuǎn)移．此外，該研究還 發(fā)現(xiàn) β- 谷甾醇誘導(dǎo)的外源性細(xì)胞凋亡途徑主要通 過提高 Fas 受體的表達(dá)及 caspase8 的活性來促進(jìn)凋 亡．因此表明植物甾醇處理后可以同時通過外源及 內(nèi)源凋亡途徑促進(jìn)細(xì)胞凋亡，內(nèi)源性細(xì)胞凋亡途徑 主要通過改變線粒體膜電位促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡． 對于正常細(xì)胞，植物甾醇卻能抑制某些損傷引 起的細(xì)胞的凋亡，Li 等[45]的研究中，0.024 μmol/L 或 2.4 μmol/L β- 谷甾醇都能抑制輻射引起的胸腺 細(xì)胞的凋亡，主要是通過減少線粒體膜間隙中凋亡 相關(guān)蛋白的流出，包括抑制 Cyt C 釋放到胞質(zhì)，同 時減少 AIF 的線粒體核轉(zhuǎn)運，抑制輻射誘導(dǎo)的 caspase3 的活化、PARP 的失活、JNK(氨基末端激 酶)的化和*蛋白 1 (activator protein 1， AP-1，是 JNK 的下游轉(zhuǎn)錄因子)的*，未活化的 JNK 不能化 Bcl-2，從而阻礙線粒體凋亡途徑， 抑制正常細(xì)胞凋亡． Shi 等[30]的研究表明，用 15 μmol/L β- 谷甾醇 處理海馬神經(jīng)細(xì)胞的線粒體后，能增加線粒體內(nèi)膜 的流動性，而不影響外膜的流動性，還能提高線粒 體的膜電位．文獻(xiàn)研究提示植物甾醇影響線粒體膜 電位的機(jī)制在于組成線粒體內(nèi)膜(inner membrane， IM)和外膜(outer membrane，OM)的脂質(zhì)種類不 同．外膜由飽和磷脂組成，并且富含膽固醇，膽固 醇(包括其類似物—— —植物甾醇)促進(jìn)飽和磷脂形成 高度有序的脂筏樣膜結(jié)構(gòu)域，進(jìn)而幫助維持外膜的 穩(wěn)定性；而線粒體內(nèi)膜膽固醇較少，主要是由不飽 和的磷脂分子構(gòu)成的，膽固醇(植物甾醇)與不飽和 的磷脂間的雙鍵相互作用，能使內(nèi)膜變得無序而增 加其流動性，因此增加線粒體的膜電位[46]．在 C2C12 細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)同樣的現(xiàn)象，用 15 μmol/L β- 谷甾醇處理細(xì)胞后，線粒體內(nèi)膜流動性增加進(jìn) 而增加線粒體電子傳遞，提高線粒體膜電位[47]． 綜上，植物甾醇對于癌細(xì)胞具有抑制作用，能 降低癌細(xì)胞線粒體膜電位，誘導(dǎo)線粒體凋亡途徑， 進(jìn)而促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡，對于人體正常細(xì)胞植物甾醇
卻具有保護(hù)作用，能通過增加膜的流動性提高線粒 體膜電位，促進(jìn)線粒體的功能，同時也能通過減少 Cyt C 和 AIF 的和轉(zhuǎn)運抑制正常細(xì)胞的凋亡． 2．2 植物甾醇增加線粒體中 GSH/GSSG水平和抗 氧化酶的活性，影響 ROS 釋放水平 植物甾醇能通過增加線粒體中 GSH/GSSG 水 平來緩解心肌缺血再灌注誘發(fā)的心肌損傷，在該心 肌損傷動物模型中，3.5 μg/kg 和 35 μg/kg 的 β- 谷 甾醇能使雌性大鼠心肌損傷導(dǎo)致的乳酸脫酶逸出 (LDH-leakage) 分 別 減 少 17% 和 31% ， 使 GSH/ GSSG 水平分別提高 **和 128%，同時在非損傷 動物模型中，β- 谷甾醇也能增加雌性心臟中線粒 體谷胱甘肽氧化狀態(tài)，但都對雄性動物沒有影響[48]. 植物甾醇對于心臟保護(hù)作用的性別依賴性被認(rèn)為主 要是由于雄性動物對植物甾醇吸收利用效率低，排 泄速度快．雌性小鼠對食物中植物甾醇的腸道吸收 效率是雄性的 1.3 倍，而且吸收后的植物甾醇直到 4 d 后還依然在雌性的某些組織器官中有一定量的 存在，雄性動物則在 1 d 以后就將大部分的植物甾 醇排泄出體外，并且部分植物甾醇能夠在雄性動物 性腺中被轉(zhuǎn)化為類固醇類激素[49]，因此降低了植物 甾醇在雄性動物中的抗氧化作用．研究還發(fā)現(xiàn)，分 別給予雌性大鼠 3.5 μg/kg 和 35 μg/kg β- 谷甾醇都 可以保護(hù) CCl4 所導(dǎo)致的肝毒性，機(jī)制與保護(hù)心肌 損傷類似，主要通過谷胱甘肽還原酶介導(dǎo)的線粒體 內(nèi)谷胱甘肽氧化還原循環(huán)增加有關(guān)，使肝臟內(nèi) GSH/ GSSG 水平升高，防止 ROS 損傷．此外， β- 谷甾醇能夠誘導(dǎo)肝臟內(nèi)線粒體異檸檬酸脫酶活 性增加．異檸檬酸脫酶的活性對于 NADPH 的供 給十分重要，NADPH 含量的增加為 GSSG 還原為 GSH 提供了更多的底物，促進(jìn)肝臟內(nèi) GSH/GSSG 水平升高[50-51]．在非小細(xì)胞肺癌 A549 細(xì)胞中，β谷甾醇通過抑制 Trx/Trx1 還原酶活性誘導(dǎo)過量 ROS 產(chǎn)生，ROS 積聚引發(fā) DNA損傷，從而破壞癌 細(xì)胞的生理功能[49]．Ojo 等[52]的研究中發(fā)現(xiàn)，小麥 胚芽中含有大量的植物甾醇，小鼠給予 10%的小麥 胚芽飲食后，可恢復(fù)高脂飲食所引起的線粒體復(fù)合 物 2 水平的增加，線粒體復(fù)合物 2 水平的增加提示 代謝壓力增加，且小麥胚芽飲食可以恢復(fù)高脂飲食 引起的 MnSOD 水平的下降．在 Li 等[45]的研究中發(fā) 現(xiàn) β- 谷甾醇能抑制經(jīng)輻射處理的胸腺細(xì)胞中 ROS 的增加，維持線粒體膜的穩(wěn)定性，同時還增加包括 SOD(superoxide dismutase，SOD)、GPx 和過氧化 酶(catalase，CAT)等抗氧化酶的活性．

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• 詞條

  詞條說明

• 維生素E

  植物甾醇——廣泛存在于大豆、菜籽、玉米等植物中，是營養(yǎng)**高、生理活性強(qiáng)的白色粉末，主要用于制備甾體藥物中間體AAD和維生素D3。植物甾醇對人體具有重要的生理活性，在腸道中能抑制人體對膽固醇的吸收，對預(yù)防**冠狀動脈粥樣硬化類的心臟病有重要的作用。較新研究發(fā)現(xiàn)，植物甾醇在**潰瘍、皮膚鱗癌、宮頸癌等方面也有明顯的療效。目前該產(chǎn)品已成為醫(yī)藥、保健食品、功能性化妝品、人體骨骼生長劑等領(lǐng)域不可或缺的重要

• 氯代甲氧基脂肪酸

  氯代甲氧基脂肪酸是化學(xué)物質(zhì)，分子式是C20H37Cl3O3?；拘畔⒅形拿Q氯代甲氧基脂肪酸化學(xué)式C20H37Cl3O3英文名chloro-methoxy fat diethylene glycol dinitrate分子量 431.5折疊基本簡介在精煉食用油的過程中，往往會產(chǎn)生一些數(shù)量不等，種類各異的副產(chǎn)物，即所謂的油腳。油腳中有經(jīng)濟(jì)**的含量約占50~60%的各種長鏈脂肪酸，將油腳中的

• 植物甾醇在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用

  甾醇是廣泛存在于生物體內(nèi)的一種重要的天 然活性物質(zhì)，按其來源分為動物性甾醇，植物性甾 醇和菌類甾醇三大類。動物性甾醇以膽固醇為主； 植物甾醇是存在植物細(xì)胞膜上的重要物質(zhì)，以谷甾 醇為主；菌類甾醇主要為麥角甾醇。 1 植物甾醇的結(jié)構(gòu) 甾醇具有相同的基本骨架，是一類具有甾體化 合物結(jié)構(gòu)特征的物質(zhì)，見圖 1。 植物甾醇在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的應(yīng)用 黃志毅 1 孫鳳剛 1 潘忠** 1 李威 1 郭世寧 2 熊鷹 2

• 植物甾醇生理功能的線粒體調(diào)控機(jī)制

  ? ? ? ?植物甾醇是一類在植物中廣泛存在的生物活性物質(zhì)，在食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景．植物甾醇作為 膽固醇類似物可抑制膽固醇腸道吸收進(jìn)而降低血液中膽固醇水平、降低心血管疾病風(fēng)險；此外，植物甾醇還具有抑癌、抗炎 退熱、抗氧化和類激素等多種功能．從亞細(xì)胞及分子水平深入探究植物甾醇的生物作用機(jī)制有助于充分開發(fā)植物甾醇的應(yīng)用 **．線粒體是細(xì)胞能量