杨万晋 徐立峰
山东协和学院 山东济南 250000
摘 要 阐述了胆固醇在结构、理化性质、消化吸收、运输、代谢、排泄、功能和致病等方面的特殊性。
关键词 胆固醇 理化性质 消化吸收 运输 功能
1 概述
胆固醇又称胆甾醇，最初从胆石中提取出来。胆固醇在体内以游离状态和胆固醇酯两种形式存在。胆固醇酯是胆固醇和脂肪酸形成的酯。
人体内的胆固醇总量大约占体重的0.2%。广泛分布于全身各组织中，以脑和神经组织中含量最高，约占总量的1/4。体内胆固醇除了来自食物外，还来自生物合成。肝脏和小肠黏膜是胆固醇合成的主要场所，体内胆固醇70～80%由肝脏合成，10%由小肠合成。胆固醇的合成主要在胞浆和内质网中进行。乙酰辅酶A是合成胆固醇的原料，可来自糖、蛋白质、脂肪代谢。他汀类药物通过抑制参与合成胆固醇的羟甲基戊二酸甲酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶的活性，阻止胆固醇的合成[[[] 杨宝峰，陈建国.药理学（第9版）[M].北京：人民卫生出版社，2018：241-243]]。
胆固醇作为脂类物质，不仅与糖、蛋白质在诸多方面差异巨大，也与同为脂质的脂肪在诸多方面也存在不小的差异。
2 特殊的结构与理化性质
胆固醇是环戊烷多氢菲的衍生物，由甾核部分和1条侧链组成。环戊烷多氢菲由3个六元环（A、B、C环）和1个五元环（D环）稠合而成。A、B和C环稠合成的环是菲的衍生物，称作多氢菲。D环是环戊烷。在环戊烷多氢菲的A、B环之间和C、D环之间各有一个甲基，称作角甲基。甾核是指带有角甲基的环戊烷多氢菲，侧链为异辛烷。胆固醇共含有27个碳原子，其中甾核含有19个碳原子，侧链含有8个碳原子。甾核的3号碳原子连接1个羟基，17号碳原子连接侧链[[[] 朱圣庚，徐长发.生物化学（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2017：391-393]]。
由于分子中的羟基是极性基团，具有亲水性的，其余部分是非极性的，具有疏水性，所以是两亲性物质。又由于极性基团只有一个羟基，总体上疏水性很强，难溶于水而易溶于非极性溶剂。
3 特殊的消化吸收
从膳食中摄取的胆固醇只来自动物性食品。植物性食品不含胆固醇，而含植物固醇，如β-谷固醇、豆固醇等。这些植物固醇不易为人体吸收，反而会抑制胆固醇的吸收。
从肠道中吸收的胆固醇除了来自膳食外，还来自肝脏分泌的胆汁。来自胆汁的胆固醇是游离的，而食物中的胆固醇既有游离的，也有以胆固醇酯形式存在的。胆固醇酯必须在肠腔中经消化液中的胆固醇酯酶的作用，水解为游离胆固醇后才能被吸收。
游离的胆固醇由于水溶性差，需要与胆汁中的胆汁酸盐通过形成水溶性的混合微胶粒，才能被吸收。被吸收的胆固醇大部分在小肠黏膜细胞中生成胆固醇酯。胆固醇和胆固醇酯与载脂蛋白一起组成乳糜微粒，经淋巴系统进入血液循环。
4 特殊的运输方式
血液中存在的胆固醇仅有少部分是以游离形式存在的，大部分是以胆固醇酯的形式存在。由于胆固醇及其酯水溶性差，所以在血液中由脂蛋白运输。脂蛋白包括乳糜微粒（CM）、极低密度脂蛋白（VLDL）、低密度脂蛋白（LDL）和高密度脂蛋白（HDL）等。乳糜微粒在小肠黏膜细胞内合成，将从肠腔中吸收的胆固醇运输到肝脏。极低密度脂蛋白主要由肝脏合成，在血液中转化为低密度脂蛋白。低密度脂蛋白将肝脏合成的胆固醇转运到肝外组织。高密度脂蛋白主要由肝脏合成，可将肝外组织细胞内的胆固醇转运到肝。
5 特殊的代谢与排泄
人体内的胆固醇大部分直接以原型排出体外，只有少部分进行代谢转变为其他物质。胆固醇在代谢过程中，侧链可被降解，但母核（环戊烷多氢菲）在体内不能被降解。所以，胆固醇在体内不能被彻底氧化分解为CO2和水，也几乎不能为人体提供能量。
人体内的胆固醇及其代谢产物绝大部分随胆汁经肠道排出体外。以原型排出的胆固醇随胆汁进入肠道后，有些直接随着粪便排出体外，有些可被肠道细菌还原为粪固醇后再随粪便排出体外。胆固醇的代谢产物主要是胆汁酸，其他还有维生素D3和类固醇激素等。胆汁酸随着胆汁进入肠道，再随粪便排出体外。考来烯胺（消胆胺）通过促进胆汁酸的排泄，可以加速体内胆固醇的代谢，降低胆固醇含量。维生素D3及其代谢产物在肝脏与葡萄糖醛酸结合，随胆汁进入肠道，再随粪便排出体外。类固醇激素及其代谢产物在肝脏与葡萄糖醛酸或硫酸结合后，主要通过尿液排出体外。
6 特殊的功能
胆固醇是人体不可缺少的重要物质，它不仅参与细胞膜的组成，而且是合成胆汁酸、维生素D3以及类固醇激素等生理活性物质的原料。
胆固醇在大多数细胞膜的脂质中不超过30%[[[] 朱大年，王庭槐，罗自强，等.生理学（第9版）[M].北京：人民卫生出版社，2018：384-385，]]，参与调节细胞膜的流动性。温度较高、磷脂分子运动较强时，可降低膜的流动性；温度较低、磷脂分子运动较弱时又可保持膜的流动性[[[] 尉青.胆固醇在细胞膜中的作用[J].生物学通报，2015，50（3）：25-27]]。
胆固醇在肾上腺皮质、性腺和胎盘中可转变成类固醇激素：雄激素（睾酮、雄酮、脱氢异雄酮）、雌激素（雌二醇、雌三醇、雌酮）、孕激素（孕酮、17ɑ-羟孕酮）、糖皮质激素（可的松、氢化可的松、皮质酮）、盐皮质激素（醛固酮、脱氧皮质酮）。胆固醇可被氧化为7-脱氢胆固醇，在皮肤经紫外线照射转变为维生素D3，参与调节体内骨、钙和磷的代谢。在肝脏，胆固醇可被氧化为胆汁酸，促进脂类的消化吸收。
7 致病
胆固醇在动脉管壁上沉积可导致动脉粥样硬化，引起冠心病、脑梗死等严重疾病。脂质渗入学说认为，血浆中增多的胆固醇及其酯沉积于动脉内膜，引起结缔组织增生，使动脉壁增厚变硬，继而结缔组织发生坏死而形成动脉粥样斑块[[[] 李玉林，步宏，李一雷，等.病理学（第9版）[M].北京：人民卫生出版社，2018：153-157
目前认为，低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白可导致动脉粥样硬化，而高密度脂蛋白具有抗动脉粥样硬化的作用。所以，低密度脂蛋白中的胆固醇俗称为“坏”的胆固醇，而高密度脂蛋白中的胆固醇俗称为“好”的胆固醇。胆固醇也可在胆囊、胆管内形成结石，导致胆石病。
8 总结
胆固醇由于其特殊的结构，导致了水溶性差。而水溶性差又导致在消化、吸收、运输等方面与糖和蛋白质差异巨大。在代谢与排泄上，胆固醇不能彻底氧化分解，主要通过胆汁排出，这与糖、蛋白质、脂肪均不同。胆固醇可导致动脉粥样硬化，致使其臭名昭著。但胆固醇是细胞膜的重要组成成分，可转化为一些重要的生理活性物质，这使得他成为人体不可缺少的物质。
主要参考文献
[] 杨宝峰，陈建国.药理学（第9版）[M].北京：人民卫生出版社，2018：241-243
[] 朱圣庚，徐长发.生物化学（第4版）[M].北京：高等教育出版社，2017：391-393
[] 朱大年，王庭槐，罗自强，等.生理学（第9版）[M].北京：人民卫生出版社，2018：384-385，
[] 尉青.胆固醇在细胞膜中的作用[J].生物学通报，2015，50（3）：25-27
[] 李玉林，步宏，李一雷，等.病理学（第9版）[M].北京：人民卫生出版社，2018：153-157
指导教师：徐立峰 山东协和学院