“鞘磷脂变阻器”在细胞中的作用机制研究
[摘要] 鞘磷脂代谢产物在细胞中具有重要的生理学意义。其代谢产物中神经酰胺和鞘氨醇具有抑制细胞生长、促进细胞凋亡的作用。而1-磷酸鞘氨醇(S1P)则具有促进细胞增殖、分化的作用。鞘磷脂代谢产物的动态平衡决定着细胞的生存和死亡。据此有人提出了'鞘磷脂变阻器“的概念。深入探讨鞘磷脂代谢产物,不但能从分子层面去更多了解细胞的生存机制,而且能为临床提供疾病治疗的新靶点。
[关键词] 鞘磷脂;神经酰胺;鞘氨醇激酶;1-磷酸鞘氨醇;线粒体
[中图分类号] R34 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2013)09(a)-0014-03
鞘脂类是所有的真核脂双分子层和一些原核细胞膜的重要组成部分,分为鞘磷脂和鞘糖脂。鞘磷脂分子都有一个长的碳链骨架,而将鞘磷脂的1位磷酸胆碱头部换成糖分子,则为鞘糖脂。随着对鞘磷脂研究的不断深入,鞘磷脂代谢产物的作用也逐渐被人们所熟悉,许多代谢产物在细胞生物学功能中都发挥着重要的作用,如作为脂类第二信使参与到众多信号通路转导过程中,调节细胞的生长、增殖、分化、迁移、死亡等。因此,对鞘磷脂及其代谢产物的不断研究,有助于在一个新的分子领域去探索细胞的生存机制。
1 概述
1.1 '鞘磷脂变阻器“
鞘磷脂的代谢产物包括神经酰胺(ceramide,Cer)、鞘氨醇(sphingosine,Sph)、1-磷酸鞘氨醇(sphingosine-1-phosphate,S1P)。Cer和Sph向着S1P的方向转化,而S1P在一定条件作用下也可以向着相反方向转换。其中Cer和Sph是应激反应调控系统的重要组成部分,都具有抑制细胞生长和促凋亡的作用,而S1P则具有促进细胞生长和抑制死亡的作用。这些代谢产物的合成与分解构成了一个动态的平衡关系,这个动态平衡决定着细胞的生存和死亡。据此有人在将Cer、Sph和S1P构成的这个平衡关系形象地称为'鞘磷脂变阻器“[1]。
1.2 '鞘磷脂变阻器“的代谢
Cer是鞘磷脂代谢重要的中间环节,它有两种合成方式:从头合成,从头合成是Cer和一些重要的病理生理学,如脂毒性的基础合成方式;通过酸性鞘磷脂酶(acid sphingomyelinase,ASM)水解神经鞘磷脂而形成。从头合成开始是在内质网发生的。①在丝氨酸棕榈酰基转移酶的催化作用下促使丝氨酸和软酰胺COA缩合生成3-酮基鞘氨醇[2];②酮基还原酶在辅酶Ⅰ的作用下还原3-酮基鞘氨醇,形成二氢神经鞘氨醇,二氢神经酰胺在神经酰胺合酶的N-乙酰化作用下,生成二羟基神经酰胺;③二羟基神经酰胺在脱氢...
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