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《自然》有一篇关于羊毛固醇合成酶和白内障关系的研究论文，并发现一种简单有效的治疗白内障的方法。让我们来了解一下这个羊毛固醇和羊毛固醇合成酶。

羊毛甾醇或羊毛固醇是一种四环三萜类化合物。羊毛甾醇和二氢羊毛甾醇约以等量存在于羊毛脂内的非皂化物中。从甲醇、丙酮中结成晶体。溶于氯仿、乙醇、乙醚。羊毛甾醇可从链状的角鲨烯关环制备。

a,Photographs of a cataractous rabbit lens treated with lanosterol showingincreased lens clarity. Left, before treatment; right, after. b, Boxplot of thequantification of the treatment effect of lanosterol (n = 13). c, Photographsof a cataractous dog lens treated with lanosterol showing increased lensclarity. Left, before treatment; right, after. d, Boxplot of the quantificationof the treatment effect of lanosterol (n = 7). Range, median (horizontal line)and mean (circle) are presented. Crosses indicate the maximum and minimumcataract grades measured. Whiskers indicate the standard deviation and the boxencompasses a 40% confidence interval.

羊毛固醇属于类固醇，类固醇是广泛分布于生物界的一大类环戊稠全氢化菲衍生物的总称。又称类甾体、甾族化合物。类固醇包括固醇、胆汁酸、胆汁醇、类固醇激素胆固醇、昆虫的蜕皮激素、强心苷、皂角苷配基和蟾蜍毒等。羊毛固醇、麦角固醇都属于固醇。类固醇属于类异戊二烯物质，是由三萜环化再经分子内部重组和化学修饰而生成的。

羊毛固醇合成酶是一种环氧角鲨烯环化酶，作用是将鲨烯氧化成2，3－氧化物后环化成羊毛固醇，细胞可将羊毛固醇再加工成胆固醇。胆固醇的生物合成分为三个阶段，其中第三个阶段就是鲨烯进入微粒体环化为胆固醇。

胆固醇的生物合成分为三个阶段。1）从乙酰辅酶A合成3羟基3甲基戊二酰辅酶A（HMG－CoA）。2）HMG－CoA合成三十碳固醇核，即鲨烯。HMG－CoA还原酶催化胞浆内HMG－CoA还原为甲基二羟戊酸。甲基二羟戊酸连续与2分子ATP反应，在5‐羟基上连接上1个焦磷酸基，然后在消耗另一分子ATP的同时脱羧而转变为异戊烯焦磷酸酯。3分子异戊烯焦磷酸酯依次缩合为十五碳的焦磷酸法呢酯。2分子的焦磷酸法呢酯缩合为具有固醇环样的三十碳的鲨烯。他汀类药物就是HMG－CoA还原酶抑制剂。3）鲨烯进入微粒体环化为胆固醇。在羊毛固醇合成酶催化下，鲨烯被氧气和NADPH氧化成2，3－氧化物后环化成羊毛固醇，然后再被加工成胆固醇。

真核细胞的羊毛固醇合成酶是一种重要穿膜蛋白，分布在内质网胞质侧。由于羊毛固醇合成酶也是胆固醇的重要合成酶，有人试图用该酶抑制剂作为他汀类药物辅助药物进行研究。

晶状体位于玻璃体前侧，周围接睫状体，呈双凸透镜状。晶状体为一个双凸面透明组织，被悬韧带固定悬挂在虹膜之后玻璃体之前。晶体是眼球屈光系统的重要组成部分，也是唯一具有调节能力的屈光间质。晶体由晶体囊、晶体上皮、晶体纤维和悬韧带组成。晶状体内没有血管，它所需的营养来自房水，如果房水的代谢出了问题，或晶状体囊受损时，晶状体因缺乏营养而发生混浊，原本透明的晶状体就成为乳白色，而变得不透明，最终影响视力，这就是白内障。

晶状体蛋白是脊椎动物晶体主要成分的组成蛋白之总称。是莫纳（Mrner，1894）通过溶解度和等电点沉淀的方法首次分离出来的。哺乳类的晶体蛋白依分子量大小的顺序大致分为α（80～100万）、β（5～50万）和γ（2万左右）几种，各自由许多亚单位构成。

晶状体内晶体蛋白有规律排列，晶体蛋白分子之间交互式宏观结构是晶状体透明度和折射率的基础。任何破坏蛋白分子内部和分子之间相互作用的因素，都可以危害这种有规律微妙结构，导致晶体蛋白暴露出疏水表面，引起蛋白质聚合形成白内障。设想一下蛋清和水煮鸡蛋。白内障是导致人类视力丧失的第一位原因，影响数千万人视力健康。白内障治疗目前唯一的手段是晶状体摘除术切除病变晶状体。

假如能控制白内障产生的原因，如避免晶体蛋白聚集，让晶体保持透明，显然是比较理想的治疗策略。但前提是必须将晶体蛋白聚集，晶体浑浊透明度下降的内部细节和机制弄清楚。

羊毛固醇是一种两亲水脂类分子，在晶状体内含量十分丰富。合成羊毛固醇的羊毛固醇合成酶，是催化鲨烯被氧气和NADPH氧化成羊毛固醇的关键分子，该过程是胆固醇合成过程中分子环化的关键反应。最新《自然》发表的论文中，研究人员对两个家族性白内障进行研究，鉴定出两种不同的羊毛固醇合成酶基因突变：W581R和G588S。两种突变都会影响到高度保守的氨基酸残基，破坏羊毛固醇合成酶活性。基因工程方法合成野生型羊毛固醇合成酶能避免细胞内晶体蛋白聚集，但发生突变的羊毛固醇合成酶无法避免。直接用羊毛固醇能明显降低活体动物和培养细胞晶体蛋白聚集，胆固醇没有这样的作用。进一步研究发现，羊毛固醇治疗能降低兔和狗白内障严重程度，提高实验动物白内障晶体透明度。研究说明，羊毛固醇是避免晶状体浑浊，预防白内障的关键分子，并提示用这种分子滴眼或许能成为治疗白内障的神药。

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14650.html