Cell：细胞膜通过胆固醇不对称维持磷脂失衡

时间：2025年4月4日

来源：Cell 45.5

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在生物膜研究中，多数模型假定磷脂在细胞膜双分子层两叶分布相似，但这一假设存疑。研究人员开展哺乳动物质膜（PM）脂质丰度失衡的研究，发现人红细胞膜胞质侧磷脂比胞外侧多超 50%，胆固醇不对称分布维持该失衡并调节胆固醇稳态，为理解细胞膜功能提供新依据。

细胞膜是将细胞分隔开来，控制营养物质和信息流动的分子界面。这些功能由多种脂质实现，几乎所有脂质在细胞膜双分子层的两个小叶之间都是不对称分布的。

大多数生物膜结构和功能的模型都隐含一个假设，即这两个小叶的磷脂丰度相似。但研究表明这个假设通常并不成立。

研究人员通过脂质组学（lipidomics）研究哺乳动物质膜（PM）脂质丰度失衡的影响，发现人红细胞膜的胞质小叶（cytoplasmic leaflet）比胞外小叶（exoplasmic leaflet）的磷脂含量多 50% 以上。这种失衡是由胆固醇在小叶间的不对称分布导致的，且胆固醇的不对称分布还调节着细胞的胆固醇稳态（cholesterol homeostasis）。

这些特征产生了独特的功能特性，包括质膜通透性低，以及胞质小叶的静息张力（resting tension）可调节蛋白质定位。