代謝組學/代謝物/脂類/類固醇
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類固醇是任何具有特徵性化學結構的物質的化學名稱，該化學結構由多個連線原子的環組成。維生素 D、膽固醇、雌激素和可的松是類固醇的一些例子。各種類固醇在人體生殖系統以及膜的結構和功能中起著重要作用。人們已經發現類固醇在大腦中可以發揮作用，影響神經系統。一些類固醇被用作麻醉劑。密蘇里州聖路易斯華盛頓大學的 Douglas Covey 揭示了這些神經類固醇中的幾種的新作用，這些神經類固醇會改變大腦中的電活動。Covey 的研究表明，神經類固醇可以啟用或抑制傳遞名為γ-氨基丁酸（GABA）的神經遞質資訊的受體。這種神經遞質的主要作用是抑制整個大腦的電活動。Covey 和其他科學家發現，啟用 GABA 受體的類固醇會進一步降低大腦活動，使這些類固醇成為麻醉藥物的良好候選者。Covey 還正在研究神經保護類固醇在預防某些神經退行性疾病的神經損耗方面的潛力。
孕酮和雌激素的神經營養和神經保護作用已被證實支援生殖和認知健康。最近證明這些類固醇還調節代謝過程，以滿足認知維持的特定能量需求。充分理解這種代謝控制需要解釋來自各種環境來源的訊號，這些訊號由受體介導的反應整合，這些反應匯聚於線粒體功能。研究涉及用孕酮 (P4)、17β-雌二醇 (E2) 或 E2+P4 治療卵巢切除大鼠，並對分離的完整腦線粒體進行功能評估，以確定 P4 和 E2 對代謝控制的影響。激素處理大鼠的腦線粒體表現出增強的功能效率和增加的代謝率。此外，相同的線粒體顯示呼吸功能增加，與表達增加和電子傳遞鏈複合物 IV 活性（細胞色素 c 氧化酶）增加相關。這種增強的線粒體效率是這種增加的呼吸活動的結果，伴隨著反應性氧洩漏速率降低和脂質過氧化降低。
單獨給予 E2 線粒體導致複合物 IV (COX) 活性顯著增加。具體而言，用 E2 處理的腦線粒體可以防止乙醇戒斷引起的 COX 活性下降。體外研究表明雌激素與 ATP 酶活性之間存在直接的濃度依賴性相互作用；雌激素濃度增加會提高 ATP 酶活性，而雌激素濃度降低會降低 ATP 酶活性。因此，ATP 水平和氧化應激被確定為直接取決於類固醇與寡黴素敏感性賦予蛋白 (OSCP) 的相互作用，OSCP 充當線粒體中 E2 的結合位點。用 E2 處理線粒體還導致在恆定的 H2O2 產生速率下脂質過氧化水平降低。這表明細胞抗氧化防禦能力增強。此外，線粒體基因中緊密協調的 mtDNA 和 nDNA 編碼使得無法確定激素是否在核位點發揮作用以調節 COXIV 以增加 COXI、II 和 III 的表達，反之亦然，這是由於 E2 和 P4 在兩個位點都發揮作用的結果。儘管如此，所有分析 P4 和 E2 聯合作用的嘗試都導致線粒體反應顯著降低。總之，卵巢激素替代引起的中央神經系統線粒體改變誘導了有效的和平衡的生物能量學，從而降低了氧化應激，以及內源性氧化損傷的發生。
參考文獻
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生物化學代謝物/脂類/類固醇
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雌酮
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E. 孕酮
http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=5994
F. 睪酮
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網路資源一般描述: A. 類固醇激素代謝 http://www.gfmer.ch/Books/Reproductive_health/Steroid_hormone_metabolism.html
資源的主要重點: 對類固醇及其在代謝系統中的用途的明確解釋；包括有關類固醇激素結構、命名法和分類的資訊，以及生物合成途徑。此外，該來源展示了類固醇作為代謝物使用的關鍵方式。
新詞: 1. 雄激素 - 任何促進男性特徵的物質，例如睪酮或雄酮。2. 芳香酶 - 一種酶或酶複合物，促進雄激素（如睪酮）轉化為雌激素（如雌二醇）。3. 腎上腺 - 位於腎臟上、附近或腎臟上；與腎上腺或其分泌物有關。4. 假兩性畸形 - 個體具有一個性別的內部生殖器官和類似於另一個性別的外部性特徵，或者性質不明確。5. 親脂性 - 促進脂質溶解性或吸收性
與課程的聯絡：類固醇在代謝過程中至關重要，可以引發生物反應。類固醇代謝對激素的產生以及它們的細胞和生理作用的調節至關重要。類固醇激素的重要功能是協調對特定生物目的的反應，例如生殖和性別差異，這也是本文的主要關注點。雖然我們沒有過多關注類固醇及其對生殖和性別差異的影響，但這仍然是它們對我們身體影響的重要組成部分。在第 10 章，第 359 頁，我們的課程教材簡要介紹了這個主題，以及類固醇如何對其他身體組織傳遞資訊。
網路資源概況：B. 類固醇的命名法 http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/steroid/3S01.html
資源的重點：這是一個非常好的資源，它解釋了類固醇的命名法；包括有關立體化學、官能團、構型、數量和環結構的資訊。此外，該來源還包含類固醇命名法的歷史。
新術語：1. 附錄 - 書籍的附錄 2. 孕烷 - 沒有 C-10 和 C-13 處的甲基以及 C-17 處的側鏈的母體四環烴 3. 三萜類 - 具有 C30 骨架的萜類。 4. 雜環 - 至少在一個環中包含一個或多個非碳原子的環狀化合物。 5. 雜原子 - 雜環 (或其他通常由碳原子構成的結構) 中的任何非碳原子
與課程的聯絡：為了瞭解活生物體中維持生命的化學反應是如何發生的，我們必須開始瞭解化學物質本身，因此瞭解類固醇的結構對於理解它們的代謝過程至關重要。在我們的研究中，瞭解它們的結構至關重要，這樣我們才能瞭解它們如何在代謝途徑中與其他分子相互作用，調節細胞功能或調節代謝。
網路資源概況：C. 類固醇激素 http://www.cs.stedwards.edu/chem/Chemistry/CHEM43/CHEM43/Steroids/Steroids.HTML
資源的重點：對類固醇的絕佳概覽，包括類固醇的類別、結構、功能和作用、調節和控制。這是一個很好的資源，它解釋了關於類固醇的方方面面，使讀者能夠對類固醇有一個基本的瞭解。
新術語：1. 甾醇 - 類固醇的亞組，在 A 環的 3 位具有羥基。 2. 植物甾醇 - 植物的甾醇 3. 萜類 - 具有 C30 骨架。 4. 糖皮質激素 - 是一類類固醇激素，其特徵在於能夠與糖皮質激素受體結合並觸發類似的效果。 5. 周圍 - 靠近表面或外部；外部。
與課程的聯絡：類固醇透過與我們的免疫功能、我們對受體的反應以增加合成、調節細胞膜的流動性以及對我們身體功能的整體影響來調節許多方面的代謝。本網站深入瞭解了這些過程是如何運作以及類固醇如何在其中發揮關鍵作用。在研究類固醇時，我們仔細研究了膽固醇及其與組織細胞膜的相互作用，這是因為它在生物化學過程中發揮著至關重要的作用。
其他一般網站：http://www.reactome.org/cgi-bin/eventbrowser?DB=gk_current&ID=192076
文章概況：A. 大鼠和小鼠中肝臟 7-羥化酶表達和對膳食膽固醇反應的調節 http://www.jbc.org/cgi/content/full/270/10/5381
資源的重點：在這項研究中，研究人員研究了卵巢激素及其對生殖功能和認知健康的營養性影響。他們透過研究這些類固醇調節大鼠代謝功能的能力來做到這一點。從這項研究中，他們觀察到來自激素處理大鼠的大腦線粒體表現出增強的功能效率和增加的代謝率。
新術語：1. 心肌 - 心臟的肌肉組織。 2. 去卵巢 - 手術切除卵巢 3. 神經滋養 - 與神經對營養過程的影響有關。 4. 細胞色素 - 植物和動物細胞線粒體中的幾種載體分子中的任何一種，由蛋白質和含鐵的卟啉環組成，並參與氧化反應中電子的逐步轉移 5. 神經保護 - 用於保護神經元免受損傷或退化。
與課程的聯絡：這篇文章證明了線粒體 (它調節細胞的能量平衡) 對我們身體有多麼重要，以及類固醇如何影響它。影響線粒體的類固醇反過來會影響細胞的許多專門的生理功能。在本課程中，我們在研究類固醇時已經看到了類固醇激素具有這種能力，一個例子是孕激素和卵巢激素如何透過調節髓鞘來提供神經功能和修復。
文章概況：B. 孕激素和雌激素調節大腦線粒體的氧化代謝 http://www.jstage.jst.go.jp/article/hypres/30/11/30_1029/_article
資源的重點：在這項研究中，研究人員正在研究人類人群中膳食膽固醇攝入量與冠心病之間存在很強的相關性，這是因為它對血漿低密度脂蛋白 (LDL) 膽固醇的影響。由於對特定膽固醇攝入量的反應在不同物種之間甚至在同一物種的個體之間都存在差異，因此這項研究著眼於造成敏感性差異的機制。這是透過比較大鼠 (它能夠適應波動) 和倉鼠 (對 LDL 水平變化更敏感) 來完成的。從這項研究中，他們觀察到這兩種物種對膳食膽固醇的反應涵蓋了人類觀察到的個體反應範圍。
新術語：1. 主動脈 - 動脈系統的主幹，將血液從心臟左心室輸送到除肺以外的所有身體部位。 2. 等份 - 與某一數量 (尤其是整數) 的精確除數或因子有關或表示。 3. 肝臟 - 屬於或與肝臟有關。 4. 晝夜 - 屬於或與一天或每天有關；每天。 5. 同位素 - 化學元素的兩種或多種形式中的任何一種，原子核中質子數相同，即原子序數相同，但原子核中中子數不同，即原子量不同。
與課程的聯絡：這篇文章直接證明了我們在課堂上一直在討論的內容；見第 21 章第 825 頁，詳細介紹了 LDL 顆粒的影響圖。這些過程以及膳食膽固醇的攝取和乙醯輔酶 A 如何組裝成膽固醇的分解過程都在我們的講座中出現過。
文章概況：C. 孕激素受體作用與乳腺癌模型中的快速訊號事件的整合
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8X-4PP2CR6-
5&_user=47004&_coverDate=02%2F29%2F2008&_alid=696051811&_rdoc=5&_fmt=full&_ori g=search&_cdi=5098&_sort=d&_docanchor=&view=c&_ct=1514&_acct=C000005018&_versio n=1&_urlVersion=0&_userid=47004&md5=836f85277049cb84df9f8cff596cb06f
資源的重點：在研究乳腺癌進展時，這項研究檢查了乳腺癌中不受控制的細胞生長的潛在分子機制。他們希望瞭解雌激素和孕激素受體作用如何促進乳腺癌的發展和進展。
新術語：1. 天冬氨酸 - 與天冬醯胺有關或源自天冬醯胺；如天冬氨酸。 2. 有絲分裂原 - 任何刺激有絲分裂細胞分裂的物質或劑。 3. 自分泌 - 涉及透過細胞產生因子和針對它的特定受體進行自我刺激。 4. 子宮肌層 - 構成子宮壁平滑肌。 5. 配體 - 一種分子，如抗體、激素或藥物，與受體結合。
與課程的聯絡：類固醇激素及其受體作為轉錄因子在細胞核中發揮直接作用，並在膜和胞質溶膠中作為訊號通路中的介質發揮作用。這種介導訊號通路的過程在本課程中得到了證明，有關此主題的更多資訊可以在本課程教材的第 21 章脂類生物合成中找到。本章闡述了膳食攝入的調節和平衡。