羟基胆固醇是胆固醇的单氧化衍生物,其包含含有第二氧原子作为胆固醇骨架上的羟基的多环化合物。体内,羟基胆固醇作为未经酮(生物活性)和酯化的形式(基本上是生物学上惰性的)存在。通过胆固醇的酶促转化或通过自由基自氧化形成羟基胆固醇,并且相对于胆固醇表现出短半衰期。
羟基胆固醇是许多分解代谢途径中的重要中间体,其调节各种生物学效应。羟基胆固醇对于从周边到肝脏的胆固醇转运至关重要,调节参与脂质和甾醇生物合成的甾醇敏感基因的表达,作为形成胆汁盐的基材,用作激活核肝X受体-α的配体和-β,并参与调节胆固醇和脂质代谢和稳态。在中枢神经系统中,羟基胆固醇调节花生酸释放,电压门控钙通道,突触塑性,诱导IL-8,促进神经发生和诱导细胞凋亡。与用于调节生物学功能的这些关键作用一致,游离羟基胆固醇的含量极低且紧密地控制,大多数羟基胆固醇维持在酯化的形式中。
数字。胆固醇和相关产品的结构表示。
许多细胞类型具有通过涉及细胞色素P450氧化酶(CYP)的细胞色素P450的机制含氧化胆固醇的能力。细胞型特异性表达CYP亚型导致特定的特定氧气种类的组织特异性生产。在中枢神经系统中存在几种CYP,包括24s-羟基胆甲酸羟基(CYP46),P450家族成员,在神经元,胶质细胞和血脑屏障的内皮细胞中表达。24升 - 羟基胆固醇(Cholest-5-En-3β,24(S.)-2-二醇)是脑中最丰富的羟基胆固醇,是从中枢神经系统到血液中的胆固醇的主要运输形式,通过脑脊液消除较少量。已经提出了几项研究,即24s-羟基胆固醇的血清或血浆水平可能反映与阿尔茨海默病(AD),亨廷顿氏病和多发性硬化症相关的脑发育和神经病理学变化。24s-羟基胆固醇通常表示为与27-羟基胆固醇的比例(25个R.-Cholest-5-en-3β,26-二醇)。27-羟基胆固醇主要由P450酶甾醇27-羟基化酶(CYP27)形成周边。CYP27在动脉内皮,巨噬细胞和其他组织中的较小范围中表达,如皮质,脾脏,肝,肾,肾上腺和心脏。27-羟基胆固醇可以用作核受体的配体,肝X受体(LXR)和法呢X活化受体(FXRS)。27-羟基胆固醇还可以调节氢核甲基戊状 - COA还原酶,并增强来自血管内皮的胆固醇渗透。巨噬细胞具有将胆固醇转化为27-羟基胆固醇的最高能力,然后将其在血液中运输到肝脏转化为胆汁酸的肝脏。
通过同位素稀释气相色谱 - 质谱(GC-MS),气体和高效液相色谱(HPLC)/质谱,HPLC检测胆固醇氧化,在各种组织中在各种组织中完成了羟基胆固醇检测和定量。具有UV检测的HPLC组织中的产品,作为Δ4-3-酮衍生物通过HPLC和GP腙的衍生物。由于“免费”羟基胆固醇水平低于许多仪器的检测限,所以皂化和/或固相提取技术通常已被用于提取“总”羟基胆固醇。这些方法的主要优点是高产羟基胆固醇。缺点包括冗长的样品制备时间,样品损失,产率不一致,并且无法区分自由和酯化的羟基胆固醇。这里的创意蛋白质组学开发了一种简单直接的提取方案和敏感的LC / MS / MS / MS方法,用于分离和定量测定羟基胆固醇。
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