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雖然膽固醇通常只在開始引起問題時才被人們談論，但它是身體中一種重要的分子，因為它是細胞膜的組成部分。細胞膜的主要成分是一種叫做磷脂的分子；一個無機磷酸分子連線到脂質尾部。許多這樣的磷脂排列在一起形成細胞膜。膽固醇是另一種脂質分子，它位於磷脂之間，可以影響膜的通透性和流動性。
細胞可以透過兩種方式獲得細胞膜所需的膽固醇：利用含有低密度脂蛋白 (LDL) 的食物來源，或在細胞內自行合成。膽固醇合成途徑中的缺陷會增加細胞透過細胞凋亡或氧化應激而分解的可能性。在哺乳動物細胞中，大約 20-25% 的細胞膜由膽固醇組成。
儘管有上述圖示，但磷脂分子並非剛性地固定在細胞膜內，只要它們保持磷酸基朝外，尾部朝內，它們和類固醇都可以在膜中移動。這意味著某些區域會聚集膽固醇團塊，稱為脂筏，它在細胞訊號傳導、膜形狀以及細菌入侵中起著重要作用。許多細菌在尋找附著在人體細胞上的位置時，都會以這些脂筏為目標，它們充當細胞入侵的第一點。
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研究人員發現，限制哺乳動物細胞膜中膽固醇的含量（透過阻斷內部膽固醇合成途徑）導致細菌和細菌毒素的入侵效果大大降低。下圖顯示了小鼠組織的電子顯微照片，左側的照片中細胞無法制造膽固醇，右側的照片中細胞具有正常的膽固醇製造活性。黑色小箭頭顯示了霍亂細菌產生的毒素被細胞吸收的位置。
只有 9% 的 -膽固醇細胞包含 10 個或更多含毒素的液泡，而 +膽固醇細胞則為 80%。
用不同的細菌菌株重複上述實驗表明，伯氏考克斯氏體 (C. burnetii) 也需要膽固醇才能進入細胞，而鼠傷寒沙門氏菌 (Salmonella typhimurium) 和沙眼衣原體 (Chlamydia trachomatis) 以相同的速率進入含膽固醇和不含膽固醇的細胞。雖然脂筏是某些細菌進入細胞所必需的，但似乎其他細菌並不依賴於它們。
研究人員認為，除了影響細菌細胞附著在細胞表面外，膽固醇對於某些細菌的攝取及其內部運輸也至關重要。因此，膽固醇不僅可能對幫助細菌進入細胞很重要，而且對其在宿主細胞內的進一步生長和發育也很重要。
這項研究特別有趣的地方在於用於去除細胞中膽固醇的方法。由於膽固醇是如此重要的膜成分，化學方法往往會劇烈改變細胞的形狀，這給試圖進入的細菌造成了更多問題。對於本文，研究人員轉而針對膽固醇合成途徑，去除了最後一種酶。因此，該系統允許在不引起細胞膜完整性發生任何重大變化的情況下探索無膽固醇環境。
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參考文獻 1：Gilk SD, Cockrell DC, Luterbach C, Hansen B, Knodler LA, et al. (2013) Bacterial Colonization of Host Cells in the Absence of Cholesterol. PLoS Pathog 9(1): e1003107. doi:10.1371/journal.ppat.1003107