TargetMol明星分子 | Cholesterol —— 膜结构与代谢调控的关键桥梁

TargetMol产品介绍

Cholesterol

别名：胆固醇, Cholesteryl alcohol, Cholesterin

货号：T0760

CAS号：57-88-5

Cholesterol是哺乳动物中最主要的甾醇，约占血浆膜结构的20–25%，在调节膜的流动性、通透性及蛋白功能中发挥关键作用。

▲Cholesterol分子结构式

除了作为膜结构的重要组成部分外，Cholesterol还作为雌激素相关受体α（ERRα）的内源性激动剂，参与代谢调控。通过与ERRα的直接结合，Cholesterol调节能量稳态和线粒体生物合成相关的转录程序，将脂质代谢与细胞能量需求紧密联系起来。此外，Cholesterol还是类固醇激素和胆汁酸合成的前体，进一步扩展了其在生理过程中的功能。

Cholesterol相关的信号通路包括雌激素受体/ERR通路、视黄酸受体相关孤儿受体α（RORα）以及多药耐药相关蛋白1（MRP1）。Cholesterol通过与ERRα结合，调节受体构象及活性，进而影响代谢适应所需的基因表达。其与RORα的相互作用则涉及昼夜节律和免疫反应的调控。Cholesterol在MRP1通路中的作用提示其在细胞转运和解毒机制中的潜在功能，体现了其多方面的生物学影响力。

在实验研究中，Cholesterol常用于构建高脂血症模型及研究膜动力学，因其在膜结构中的核心地位。作为内源性代谢物和受体激动剂，Cholesterol是解析核受体信号通路（尤其是ERRα和RORα相关通路）的重要工具。利用Cholesterol的研究揭示了代谢调控、线粒体功能及脂质稳态的机制，深化了甾醇代谢与细胞信号网络的相互作用。此外，Cholesterol在脂质体形成及抗菌通路中的作用，促进了膜相关过程及宿主-病原体相互作用的生物物理和药理学研究。

综上所述，Cholesterol通过作为膜结构组分和核受体配体，动态调控多条信号通路，协调复杂的代谢和细胞反应。其双重身份使其成为研究代谢调控、膜生物学及受体介导信号的关键分子。Cholesterol在实验模型中的广泛应用，彰显了其在推动脂质相关生理及病理机制理解中的重要价值。[1,2]

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应用文献精选

文章标题1：

Cholesterol-dependent plasma membrane order (Lo) is critical for antigen-specific clonal expansion of CD4+ T cells

研究概况：

本研究结果表明，Cholesterol(T0760) 对维持细胞膜液相有序（Lo）以及相关细胞反应具有关键作用。研究者通过插入7-酮胆固醇（7-KC）使CD4+ T细胞的质膜产生无序状态，导致膜有序性被破坏，抗原特异性T细胞增殖反应受到抑制。然而，向质膜补充胆固醇后，膜有序性得以有效恢复，同时CD4+ T细胞的增殖反应显著复苏。该恢复作用呈剂量依赖性，35 µM胆固醇能显著重建膜的有序状态，使得经过35 µM和17.5 µM 7-KC处理的细胞增殖分别提高3倍和1.2倍。而较低的17.5 µM胆固醇水平仅产生了极小的增殖复苏效果。这些实验结果表明，胆固醇依赖的膜有序结构对于CD4+ T细胞的抗原特异性克隆扩增具有重要作用，明确了胆固醇在膜结构组织中对免疫细胞功能的直接影响。[3]

▲Cholesterol 对维持细胞膜液相有序（Lo）具有关键作用

文章标题2：

Cholesterol induces autophagic and apoptotic death in gastric carcinoma cells

研究概况：

Cholesterol (T0760) 在胃癌细胞中显著降低了细胞的存活率和克隆形成能力，其作用机制包括诱导细胞凋亡和自噬相关的细胞死亡。在SNU638和SNU216细胞中，Cholesterol 促进了自噬相关因子ATG5的积累及LC3蛋白的裂解，凋亡体形成较少，主要表现为自噬性细胞死亡。

相反，在SNU601细胞中，Cholesterol 主要诱导细胞凋亡，表现出核碎裂、Caspase-3裂解和PARP蛋白降解以及Caspase-8活化增强。Cholesterol 还增加了TRAIL-R2/DR5蛋白的表达，该蛋白介导了Cholesterol诱导的细胞死亡，敲低TRAIL-R2/DR5使Caspase-3活化、PARP裂解和LC3II水平减少，表明该受体参与了凋亡和自噬两种死亡途径。3-甲基腺嘌呤（3-MA）作为自噬抑制剂，能够减少自噬性细胞死亡并使死亡模式转换为凋亡，但对细胞总体存活率无显著影响。

Cholesterol诱导细胞死亡的机制还涉及早期ERK去磷酸化，过表达CA-MEK1可显著恢复细胞活力；而MEK抑制剂U0126通过抑制ERK重新活化，增加细胞凋亡和降低细胞存活，表明ERK的再活化具有抗凋亡作用。综上，Cholesterol通过调节TRAIL-R2/DR5及ERK信号通路，复杂地介导了胃癌细胞的凋亡及自噬细胞死亡。[4]

▲Cholesterol诱导胃癌细胞发生凋亡和自噬性细胞死亡

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结语

Cholesterol的机制主要通过其作为细胞膜结构组分和内源性核受体激动剂（如ERRα和RORα）的双重身份实现。这一机制使Cholesterol既能调节膜的流动性与通透性，又能调控控制能量稳态和线粒体生物合成的转录程序。文献表明，Cholesterol对维持CD4+ T细胞抗原特异性克隆扩增所需的膜有序性至关重要，并能通过TRAIL-R2/DR5及ERK信号通路诱导胃癌细胞的自噬与凋亡性细胞死亡。未来研究应深入探讨Cholesterol在免疫调控、肿瘤治疗及代谢疾病中的多重信号作用，以及其与药物相互作用对线粒体健康和全身代谢的影响。

Q&A

Q1: Cholesterol如何影响CD4+ T细胞的增殖？

A1: Cholesterol维持细胞膜的液相有序（Lo）状态，这对CD4+ T细胞的抗原特异性克隆扩增至关重要。7-酮胆固醇破坏膜有序性抑制了细胞增殖，而补充Cholesterol后膜有序性恢复，剂量依赖性地显著促进了T细胞增殖。

Q2: Cholesterol在胃癌细胞中诱导了哪些细胞死亡机制？

A2: Cholesterol诱导胃癌细胞发生自噬性和凋亡性细胞死亡。在某些细胞系中以自噬性死亡为主，表现为ATG5积累和LC3裂解；而在另一些细胞系中以凋亡为主，表现为核碎裂及凋亡相关蛋白激活。该过程涉及TRAIL-R2/DR5受体和ERK信号通路的调控。

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