我们常听医生说,“胆固醇高了,小心心血管堵塞!”但胆固醇真的就是“坏东西”吗?其实并非如此。胆固醇是构成人体细胞膜的重要原料,也参与激素、维生素D等关键分子的合成。它像是一把双刃剑,在恰当的浓度下维持身体正常运作,浓度过高时却会堆积在血管壁上,诱发心脏病、中风,甚至糖尿病等慢性疾病。
血管壁上的胆固醇可诱发心脏病(图片来源:参考文献[1])
科学家发现,真正出问题的不是胆固醇本身,而是在特定情况下,比如长期慢性炎症时,我们身体处理胆固醇的能力出了问题。尤其是本应清扫胆固醇的免疫细胞——巨噬细胞,在炎症状态下突然“掉链子”,不再积极处理胆固醇,反而让它们堆积成粥样斑块,引发危险。
最近,美国德克萨斯大学阿灵顿分校的一项研究揭示了这个现象背后的关键开关,一种名为IDO1的酶。这个分子在炎症时会被激活,随后误导免疫细胞关闭胆固醇清除程序。换句话说,炎症不只是让我们发烧红肿,它还可能悄悄改变身体内部的代谢秩序。
炎症如何搅乱胆固醇代谢?
我们的身体免疫系统就像是一支治安队伍。当病毒、细菌入侵时,免疫系统会拉响警报,激活前线部队的巨噬细胞,去清除病原并修复组织。这一过程中,炎症信号是必不可少的通讯工具,但如果这套系统运转失衡,炎症变得长期激活,就可能引发一系列麻烦。
胆固醇的代谢恰恰是受炎症影响最明显的系统之一。正常情况下,巨噬细胞负责吞噬多余的胆固醇,并通过一种名为SR-BI(Scavenger Receptor Class B Type 1)的受体,将胆固醇打包送出细胞。这一过程有助于维持血管健康,防止胆固醇堆积形成动脉粥样硬化斑块。
然而,德克萨斯大学团队的研究表明,当巨噬细胞处于慢性炎症状态时,比如受到细菌内毒素LPS的刺激,其SR-BI的表达量会明显下降。这就像清洁工的垃圾车突然坏了,胆固醇堆满血管,清理速度严重滞后。
更进一步的实验发现,这一过程与经典的炎症信号通路NF-κB密切相关。当炎症激活NF-κB通路时,会抑制SR-BI的基因表达,使巨噬细胞无法正常清除胆固醇。而当研究人员使用一种NF-κB抑制剂后,SR-BI的表达和胆固醇清除能力竟然奇迹般地恢复了。
LPS刺激下由IDO1调控的SR-BI表达和胆固醇摄取下调的潜在机制(图片来源:参考文献[1])
这项发现的意义在于,它将慢性炎症与胆固醇代谢紊乱直接关联起来,为我们解释了一个长期存在的难题,为什么有些人明明控制了饮食和运动,血脂仍难以正常?答案或许就在于——他们体内的炎症反应正在关掉清除胆固醇的“垃圾清运车”。
谁是“罪魁”?IDO1的双面作用
巨噬细胞不能及时清除胆固醇,SR-BI表达下调,表面看是炎症惹的祸,那么进一步的问题就来了,是谁在炎症中下令控制SR-BI表达的呢?研究人员找到了这个“幕后黑手”——一种名叫IDO1(Indoleamine 2,3-dioxygenase 1)的酶。
IDO1是体内色氨酸代谢通路中的重要酶,它的主要任务是将色氨酸转化为一种叫做犬尿氨酸的代谢产物。正常情况下,这种代谢通路对免疫调节有重要作用,然而,在炎症状态下,IDO1的表达却会异常升高,从“调节者”变成了“搅局者”。
研究团队通过实验证明,LPS刺激巨噬细胞后,IDO1的表达显著上升,导致犬尿氨酸水平升高,继而抑制了SR-BI的表达。这种抑制作用并非间接现象,而是具有因果关系。研究人员采用反义寡核苷酸(ASO)技术精准敲低了IDO1,结果发现不仅SR-BI的表达恢复了,胆固醇的摄取功能也得以修复。
也就是说,IDO1在炎症下不仅促进了免疫反应,还通过代谢产物干扰了巨噬细胞处理胆固醇的能力。
总结
我们常把胆固醇过高视为“吃出来”的问题,但这项来自德克萨斯大学阿灵顿分校的研究提醒我们:慢性炎症本身,也可能是一种代谢病的“源头”。这项发现,不仅为理解胆固醇相关疾病提供了新的线索,也提示我们未来或许能从“分子层面”出发,重新设计治疗动脉硬化、糖尿病乃至癌症的策略。而“阻断IDO1”这个动作,或许就是打开新一代慢病疗法的大门钥匙。
参考文献:
[1] Chini, Avisankar, et al. "HDLR-SR-BI Expression and Cholesterol Uptake are Regulated via Indoleamine-2, 3-dioxygenase 1 in Macrophages under Inflammation." Langmuir 41.18 (2025): 11253-11271.
[2] Ghosh, Shobha. "Macrophage cholesterol homeostasis and metabolic diseases: critical role of cholesteryl ester mobilization." Expert review of cardiovascular therapy 9.3 (2011): 329-340.
[3] Sukhorukov, Vasily N., et al. "Lipid metabolism in macrophages: focus on atherosclerosis." Biomedicines 8.8 (2020): 262.
作者丨Denovo科普团队(褚宏伟 湖南师范大学硕士生导师;杨超 博士)
审核丨邵文亚 福建医科大学副教授
来源: 科普中国创作培育计划
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