เมแทบอลิซึมของคอเลสเตอรอลในสมอง

Abstract

สมองเป็นอวัยวะที่มีคอเลสเตอรอลอยู่มากที่สุด โดยมีคอเลสเตอรอลอยู่ประมาณ 1 ใน 4 ของปริมาณคอเลสเตอรอลทั้งหมดในร่างกาย แต่เนื่องจากสมองมีระบบblood brain barrier ทำให้สมองไม่สามารถรับคอเลสเตอรอลจากอาหารหรือที่สังเคราะห์ขึ้นจากตับ คอเลสเตอรอลทั้งหมดที่เป็นองค์ประกอบของสมองล้วนสังเคราะห์ขึ้นมาเองภายในสมองทั้งสิ้น ในระหว่างการเจริญของเซลล์ประสาท คอเลสเตอรอลจะถูกสังเคราะห์ผ่านวิถี mevalonate และ Kandutsch-Russelและเมื่อเซลล์ประสาทโตเต็มวัยจะลดอัตราการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลลงโดยมีเซลล์เกลียชนิดแอสโทรไซต์ทำหน้าที่สังเคราะห์คอเลสเตอรอลแทนโดยผ่านทางวิถี mevalonate และ Bloch pathway แล้วapoEจะทำหน้าที่ขนส่งคอเลสเตอรอลไปให้เซลล์ประสาท ซึ่งการขนส่งถูกควบคุมโดยโปรตีนหลายชนิดได้แก่ apoE, ATP-binding cassette, low density lipoprotein receptor, Niemann Pick C1 และ C2 แม้ว่าเซลล์ประสาทสามารถสะสมคอเลสเตอรอลเอาไว้ในเซลล์ได้ระดับหนึ่งโดยเอนไซม์ acyl-cholesterol acyltransferase 1/Sterol O-acyltransferase 1 (ACAT1/SOAT1) แต่การขนส่งคอเลสเตอรอลจากเซลล์เกลียไปยังเซลล์ประสาทนั้นมีความสำคัญอย่างมากต่อกิจกรรมของเซลล์ประสาท อย่างไรก็ตามเซลล์ประสาทจะกำจัดคอเลสเตอรอลส่วนเกินในรูปของออกซีสเตอรอล (24S-hydroxycholesterol) ซึ่งสามารถผ่าน blood brain barrier ออกมาสู่กระแสเลือดได้Brain is the highest cholesterol content organ in human body. It is comprised of about one in quarter of all cholesterol in the body. Blood brain barrier can prohibits the uptake of dietary cholesterol and de novo synthesis in liver into brain. Thus, cerebral cholesterol has been synthesized inside the brain. During neural development, cholesterol will be synthesized via mevalonate and Kandutsch-Russel pathways; however, after being mature, the rate of cholesterol synthesis in neuron is dramatically diminished. Therefore, astrocytes have the predominant cholesterol synthesis in mature brain and transport cholesterol via apoE particles. The cholesterol synthesis in brain has beenregulated by many proteins such as apoE, ATP-binding cassette, low density lipoprotein receptor, Niemann Pick C1 and Niemann Pick C2. Even though neurons can store cholesterol inside the cells using acyl-cholesterol acyltransferase 1/Sterol O-acyltransferase 1 (ACAT1/SOAT1) but cholesterol transportation is vital important for neuronal activities. In addition, neuron can excrete cholesterol in the form of24S-hydroxycholesterol which can transport acrossblood brain barrier to blood circulation.