胆固醇合成调节的新发现！

巧合的是，当时达拉斯医学研究院的资深教授Siperstein正致力于胆固醇合成限速酶即3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶的研究。因此，布朗和戈尔茨坦明智地选择了这种酶作为他们的研究切入点。基于前面所提的两项研究背景，两人提出了他们的工作假说，即由于HMG-CoA还原酶基因突变或缺陷，造成FH患者细胞中胆固醇合成异常，胆固醇合成率明显增高，从而升高了患者体内的胆固醇水平。

首先，布朗和戈尔茨坦建立了一种微量分析法，以检测体外成纤维细胞中的HMG-CoA还原酶活性。Siperstein曾观察到，当小鼠进食胆固醇时，其肝脏中的HMG-CoA还原酶活性降低，进而其胆固醇合成受抑制。布朗和戈尔茨坦研究发现，正常人成纤维细胞中的HMG-CoA还原酶同样也存在反馈调节。以未经处理的全血清孵育成纤维细胞，成纤维细胞内的HMG-CoA还原酶活性降低。当血清中的脂蛋白被移除后，HMG-CoA还原酶活性可在24小时内增至50倍以上，若再次将LDL加入培养基，该酶活性又将迅速被抑制。布朗和戈尔茨坦还发现，并非所有的脂蛋白都具有此抑制作用。他们选择了血清中运载胆固醇的两类脂蛋白即LDL和高密度脂蛋白（HDL）进行试验，结果发现只有LDL能够特异性抑制HMG-CoA还原酶活性。上述现象给予了他们重要启发：一方面，这种“特异性抑制”表明，可能有一种与LDL相关而与HDL无关的特异性受体参与该抑制过程；另一方面，应当探究LDL能够发挥抑制作用的最低有效剂量。他们进一步实验后证实，能够发挥有效抑制作用的LDL浓度可低至1.3 mmol/L（50 mg/dL）。他们由此推测，LDL对HMG-CoA还原酶的抑制作用可能遵循受体的高亲和性原则。

然而，这一推测因为缺乏直接证据支持，没有引起同行们足够的关注。但在随后的1973年，布朗和戈尔茨坦再次用同样的方法重复了上述实验。不过，这次他们没有选用正常成纤维细胞进行实验，而是纯合子型FH患者皮肤成纤维细胞。结果发现，以含脂蛋白的血清孵育FH成纤维细胞，其HMG-CoA还原酶活性高出正常水平50～100倍，但移除血清中的脂蛋白后，该酶的活性并未显著增加，且再次加入LDL后，也未能观察到该酶的活性受抑。(www.xing528.com)

布朗和戈尔茨坦首先用“酶学”观点对上述现象进行了推测，即纯合子型FH患者的HMG-CoA还原酶编码基因存在突变或缺陷，以致该酶能够避免胆固醇或LDL-C的负反馈调节。但这一假说很快便被二人进一步的实验所推翻。这次，他们不再用全颗粒的LDL进行实验干预，取而代之的是胆固醇乙醇溶液与含白蛋白溶液的混合制剂，这类混合制剂中胆固醇呈半溶解的乳剂状态，其能够直接透过细胞膜直接进入细胞。将胆固醇以上述形式加入培养基后，无论是正常成纤维细胞还是FH成纤维细胞中的HMG-CoA还原酶，均得到同等程度抑制。由此表明，纯合子型FH成纤维细胞的功能缺陷在于其不能正常摄取脂蛋白中的胆固醇，而并非因为其能够避免胆固醇的负反馈调节。