胆固醇

环戊烷多氢菲的衍生物

胆固醇，是一种环戊烷多氢菲的衍生物。化学式为C27H46O，为白色或淡黄色结晶，是哺乳动物中主要的甾体类化合物，在基本的细胞生命活动中起到重要作用。

理化性质

物理性质

密度：在水中，30°C时为0.095mg/ml

熔点：148.5℃

沸点：760mmHg压力下360℃

溶解度：中度溶于热酒精;溶于苯、油、脂肪和胆盐的水溶液

化学性质

胆固醇是由甾体部分和一条长的侧链组成。

胆固醇修饰多肽药物可以提高多肽的药物活性和体内/外半衰期，具有较弱的毒副作用，而且还可穿过血脑屏障。

研究简史

胆固醇的结构早在1930年已经测定，1941年DavidRittenberg和KonradBloch使用重氢标记的乙酸发现在大鼠和小鼠中，它是胆固醇的前体，其后发现粗糙脉菌(Neurosporacrassa)中的甾醇麦角固醇(ergosterol)的碳骨架全部是自乙酸衍生得来的。到了1949年，J.Bonner和B.Arreguin证实3个乙酸分子可以结合成为一简单的五碳单位，即为异戊二烯(isoprene)。他们的这一发现与更早些的Robert Robinson的预见合拍，Robinson认为胆固醇是(角)鲨烯(squalene，三十碳六烯)的环合产物，而这个三十碳六烯可由异戊二烯聚合形成。1952年Bloch和RLangdon证实了这个(角)鲨烯确实可以转化为胆固醇，他们提出并证实了胆固醇生物合成的途径。1953年Bloch和R.B.Woodward提出了这个环合的设想后来对此有了修正直到1956年，这个未知的类异戊二烯中间产物才经确认，原来是甲羟戊酸(mevalonicacid)。甲羟戊酸的发现找到了探寻胆固醇生物合成中未解的中间环节。自此以后，胆固醇生物合成的线路和立体化学问题得到了详细的阐明。

存在形态

脂类物质主要分为两大类，甘油三酯和类脂。其中类脂包括磷脂、糖脂，还包括胆固醇(cholesterol)。胆固醇存在于细胞内外，在细胞膜上与邻近的脂质相互作用，调节膜的流动性和通透性。此外，胆固醇可以结合多种跨膜蛋白，帮助维持和改变它们的构象。在质膜上，胆固醇通常与鞘脂和糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白结合形成微结构域，在调节膜运输、信号转导和抵抗宿主病原体中发挥作用。

在血液中存在的胆固醇绝大多数都是和脂肪酸结合的胆固醇酯，仅有10%不到的胆固醇是以游离态存在的。血液中胆固醇含量每单位在140~199毫克之间，是比较正常的胆固醇水平。肝脏和肠粘膜是机体内的胆固醇合成的主要场所。人体内70%~80%的胆固醇由肝脏合成，10%由小肠合成。

消化吸收过程

食物中游离胆固醇含量占总量的 80%~90%，它与胆汁酸盐、磷脂及脂肪的水解产物一一甘油、脂肪酸等结合成混合微团被小肠黏膜吸收。而食物中的胆固醇酯需经胆汁酸盐乳化后，在小肠中被胆固醇酯酶水解成游离胆固醇，进一步被消化吸收。80%~90%吸收的游离胆固醇在肠黏膜细胞内又与长链脂肪酸结合成胆固醇酯，后者中大部分参与组成乳糜微粒，少部分参与组成极低密度脂蛋白，经淋巴进入血液，参与全身的血液循环。未被吸收的胆固醇在小肠下段及结肠被细菌还原转化后，随粪便排出体外。

另一部分和食物中未被吸收的胆固醇一起被膳食纤维吸附，由粪便排出体外。随着胆固醇摄人量的增加，其吸收率相对减少，但吸收总量增多。膳食脂肪有促进胆固醇吸收的作用，使胆汁分泌增加，同时也增加胆固醇在肠道中的可溶解性。而食物中的植物固醇如豆固醇、谷固醇以及膳食纤维则减少胆固醇的吸收。

代谢关系

在血液中，胆固醇可以通过一系列酶和代谢途径进行转化，参与机体内各种物质的代谢，包括糖、蛋白质、脂肪、水、电解质和矿物质等的代谢。

(1) 转变为胆盐：人体内约有 80%的胆固醇可以在肝脏中转变为胆汁酸。胆汁酸以钠盐或钾盐的形式存在，称为胆盐。胆汁酸在乳化脂肪后，一部分被小肠吸收，随血液到肝脏和胆囊被重新利用。其主要生理作用是促进脂类的消化吸收。

(2) 转变为维生素 D：在肝脏和肠黏膜细胞内，胆固醇可氧化转变为 7-脱氢胆固醇，后者经血液循环转运至皮肤。7-脱氢胆固醇经紫外线照射可转变为维生素D，促进钙、磷吸收。

(3) 转变为类固醇激素：胆固醇在内分泌腺(如肾上腺、睾丸和卵巢等)中转变生成类固醇激素，如睾酮、皮质醇和雄激素等。这些激素发挥调节作用后，可在肝脏内通过还原、水解及结合等反应失去活性，然后随尿液排出体外。

(4) 胆固醇酯和载脂蛋白结合：

a. 高密度脂蛋白（High-densitylipoprotein，HDL）：是直径最小(7~12mm)，但密度最大(1.063~1.25g/ml)的一组血浆脂蛋白。在正常血浆中，大多数高密度脂蛋白颗粒呈球形，由疏水核心组成，周围环绕着磷脂、未酰基化的胆固醇和载脂蛋白。HDL-C可将胆固醇从肝外组织转运到肝脏进行代谢，由胆汁排除体外。HDL颗粒还具有促进抗炎、抗氧化和抗血栓等多种功能。

b. 低密度脂蛋白（Low-densitylipoprotein，LDL）：被称为“坏胆固醇”，主要负责将肝脏中的胆固醇转运到身体的各个组织细胞，而不负责将送出的胆固醇收回。氧化低密度脂蛋白(oxidizedlowdensitylipoprotein，OX—LDL)主要从内皮细胞损伤、促进泡沫细胞形成、促进血管平滑肌细胞的增殖、引起血小板粘附与聚集等方面参与动脉粥样硬化的形成。

c. 极低密度脂蛋白（Verylow-densitylipoprotein，VLDL）：主要包含三酰甘油、胆固醇和脂蛋白。VLDL在肝脏中合成，并通过血液运输三酰甘油和胆固醇到组织中。血中极低密度脂蛋白可能是造成内皮细胞损伤的重要原因。血浆中存在保护性因子可与非酯化的游离脂肪酸结合，减少三酰甘油(TG)在血管内的堆积。当血浆白蛋白／极低密度脂蛋白比值下降时，即可造成三酰甘油在血管内堆积，并进而损伤血管内皮细胞。此外，高浓度极低密度脂蛋白增强脂质过氧化，也是导致内皮细胞损伤的可能因素。

膳食指导

人体内的血浆胆固醇稳态主要受肝脏内源性合成、肠道对膳食胆固醇的吸收以及胆汁的清除和排泄控制。人体内大部分的胆固醇由肝脏产生，少部分从食物(如鸡蛋、黄油和动物肝脏等)中摄入。当我们摄入更多的高胆固醇食物时，自身产生的胆固醇就会减少。一个70kg体重的成年人，体内大约有胆固醇140g，每日大约更新1g，其中1/5需从食物补充，每人每日从食物中摄取胆固醇200mg，即可满足需要。

我国城市居民平均每日胆固醇摄入量为264.0mg，农村居民为168.8mg，处于正常范围。对于大多数人来说，膳食胆固醇对其血清胆固醇水平所起作用非常小。然而，对于载脂蛋白E4表型的携带者，其膳食胆固醇对血清胆固醇水平影响大。对于青年人群，每日多摄入1~3只鸡蛋血清胆固醇水平无明显影响。

饮食中的胆固醇以乳糜微粒残留物的形式由肝脏通过VLDL受体或LDL受体摄取，同时内源性合成的胆固醇作为VLDL的一部分由肝脏分泌，并以中间密度脂蛋白(intermediatedensitylipoprotein，IDL)或LDL的形式回到肝脏。机体中胆固醇进出肝脏的整个过程维持着动态平衡。肝细胞中胆固醇的过量合成、摄取障碍或流出增加不仅会使胆固醇在肝脏异常蓄积，还会导致高胆固醇血症的发生，进而诱发动脉粥样硬化等心血管疾病，严重威胁人类健康。多因素分析结果显示，孕前1年胆固醇摄入量≥76.50mg/d且孕中期摄入量为≥46.75mg/d的孕妇患妊娠期糖尿病的风险增加。孕妇年龄≥35岁组未发现膳食胆固醇摄入与妊娠期糖尿病发生有关。

发现长期低剂量摄入大蒜可有效降低总胆固醇、低密度胆固醇和炎症标志物水平。植物甾醇类化合物的主要膳食来源为植物油、谷物、坚果、豆类和食用菌，其结构与胆固醇相似，可以降胆固醇、抗炎、抗肿瘤、抗菌等。

常见食物的“胆固醇含量表”

在生活中，除了关注不同食物的胆固醇含量，还要注意烹调方式：

胆固醇在高温下遇到油脂，氧化进程会加速，因此，日常更建议采用蒸煮炖等低温烹饪的方式。如果确实需要煎炸炒，可以先将食物煮至半熟，缩短高温烹饪时间。另外，也要减少糖的使用量，以及高糖食物的摄入。因为高糖饮食不仅会刺激肝脏持续合成“坏胆固醇”，还会抑制人体对“坏胆固醇”的代谢能力，导致体内“坏胆固醇”和甘油三酯水平升高，“好胆固醇”水平降低。