कोलेस्ट्रॉल संरचना, परिवहन, और जैविक आवश्यकता
कंपार्टमेंट विभाजन का एक यांत्रिक विश्लेषण, लाइपोप्रोटीन संरचनात्मक आवश्यकताएँ, और परिसंचारी परिवहन प्रणाली के लिए मॉडल-अनुमानित न्यूनतम
सारांश
पृष्ठभूमि. संपूर्ण शरीर कोलेस्ट्रॉल क्लिनिकल और शैक्षणिक स्रोतों में वितरण, लिपोप्रोटीन संरचनात्मक आवश्यकताओं और परिसंचारी कोलेस्ट्रॉल पर ऊतक की निर्भरता को अक्सर मिला दिया जाता है, जिससे इस बात को बढ़ा-चढ़ाकर बताया जाता है कि शरीर को कितने परिसंचारी कोलेस्ट्रॉल की “आवश्यकता” है।”
विधियाँ. यह विश्लेषण (i) कुल शरीर के कोलेस्ट्रॉल, ऊतक कोलेस्ट्रॉल, इंट्रासेल्युलर कोलेस्ट्रॉल, और परिसंचारी (प्लाज्मा/सीरम) कोलेस्ट्रॉल के बीच अंतर करने वाली एक सख्त डिब्बे-आधारित शब्दावली को परिभाषित करता है, और (ii) स्पष्ट मान्यताओं, स्पष्ट इकाई-रूपांतरित मापदंडों और संवेदनशीलता सीमाओं के साथ, लिपोप्रोटीन संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखने और बाह्य ऊतक की मांग को पूरा करने के लिए आवश्यक न्यूनतम परिसंचारी कोलेस्ट्रॉल सांद्रता के लिए एक पारदर्शी परिवहन-मॉडल अनुमान बनाता है। समीकरण और पैरामीटर श्रेणियां मेथड्स परिशिष्ट (धारा 11) में दी गई हैं।.
निष्कर्ष. (1) एक वयस्क में शरीर का कुल कोलेस्ट्रॉल लगभग 120-150 ग्राम होता है; 3-7 ग्राम का तेज़ी से आदान-प्रदान होने वाला प्लाज्मा पूल (प्लाज्मा आयतन के आधार पर और मापा गया) कुल कोलेस्ट्रॉल (सांद्रता) शरीर की मात्रा का 2–5% दर्शाता है। (2) केवल मस्तिष्क में लगभग 30–35 ग्राम होता है, जो प्लाज्मा से द्वारा पृथक किया गया है। रक्त-मस्तिष्क बाधा. (3) प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल लगभग 70% एस्टरयुक्त / लगभग 30% मुक्त होता है। (4) एक प्रतिनिधि 22-नैनोमीटर मॉडल एलडीएल कण (हेवोनोजा पुनर्निर्माण) में लगभग 2,200 कोलेस्ट्रॉल अणु होते हैं, जिनमें से लगभग 18% सतही मुक्त कोलेस्ट्रॉल है; एलडीएल विषम है और इन संख्याओं को सभी एलडीएल कणों पर बिना आलोचनात्मक दृष्टि के लागू नहीं किया जाना चाहिए। (5) परिवहन-मॉडल की बताई गई मान्यताओं के तहत और NMR-संगत कण गणनाओं का उपयोग करते हुए (LDL-P nmol/L में → ~10¹⁶–10¹⁷ कण/dL; HDL-P µmol/L में → ~10¹⁸ कण/dL), मॉडल-अनुमानित न्यूनतम प्लाज्मा कुल कोलेस्ट्रॉल, जो एक साथ लिपोप्रोटीन प्रणाली को स्थिर करता है और एक गैर-गर्भवती वयस्क में ~50 मिलीग्राम/दिन की शुद्ध बाह्य मांग को पूरा करता है, लगभग 50–90 मिलीग्राम/डीएल है (संवेदनशीलता 40–110 मिलीग्राम/डीएल)। यह एक गणना किया गया परिदृश्य है, न कि प्रदर्शित शारीरिक न्यूनतम।.
निष्कर्ष. आधुनिक अमेरिकी वयस्कों का औसत प्लाज्मा कुल कोलेस्ट्रॉल ~188 मिलीग्राम/डीएल (एनएचएनेस 2017–2018) मॉडल-अनुमानित परिवहन तल से एक ऐसे कारक द्वारा अधिक है जो धारणा-संवेदनशील है लेकिन लगातार > 2 है। यह अधिशेष चयापचय रूप से सहन किया जाता है, प्रति-apoB-कण के आधार पर ASCVD जोखिम से कारणात्मक रूप से जुड़ा हुआ है, और किसी भी ज्ञात शारीरिक कार्य के लिए आवश्यक नहीं है। ASCVD की रोकथाम के लिए एलडीएल-सी में कमी की सिफारिश करने वाले नैदानिक दिशानिर्देश इस पेपर की तुलना में एक अलग ज्ञानमीमांसीय रजिस्टर (परीक्षणों में घटना में कमी) में काम करते हैं (द्रव्यमान-संतुलन मॉडलिंग); दोनों पूरक हैं, संघर्ष में नहीं।.
1. डिब्बे पर आधारित शब्दावली
इस पेपर में कोलेस्ट्रॉल का प्रत्येक दावा (i) कम्पार्टमेंट, (ii) रासायनिक रूप, और (iii) इकाइयों को निर्दिष्ट करता है। नैदानिक लिपिड-पैनल सांद्रता को ऊतक या पूरे शरीर के कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान के साथ मिला देना आम और शैक्षिक साहित्य में अधिकांश मात्रात्मक त्रुटियों का स्रोत है। निम्नलिखित शब्दावली का उपयोग हर जगह किया गया है। [1]
| शब्द | अर्थ | विशिष्ट इकाइयाँ |
| प्लाज्मा टीसी / सीरम टीसी | संबंधित रक्त अंश में कुल कोलेस्ट्रॉल सांद्रता (एक नियमित लिपिड पैनल पर गणना की गई या सीधे मापी गई) | मिलीग्राम/डीएल या एममोल/एल |
| प्लाज्मा एलडीएल-सी / एचडीएल-सी / वीएलडीएल-सी | प्लाज्मा में नामित लिपोप्रोटीन वर्ग द्वारा ले जाया जाने वाला कोलेस्ट्रॉल | मिलीग्राम/डीएल या एममोल/एल |
| एलडीएल-पी / एचडीएल-पी | एलडीएल (LDL) की संख्या सांद्रता या एचडीएल कण (आमतौर पर एनएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा मापा जाता है) | एनएमओएल/एल में एलडीएल-पी; माइक्रॉमोल/एल में एचडीएल-पी (मैग्निट्यूड के विभिन्न क्रमों पर ध्यान दें) |
| प्लाज्मा मुक्त कोलेस्ट्रॉल / प्लाज्मा कोलेस्टेरिल एस्टर | प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल का अ-एस्टरयुक्त और एस्टरयुक्त रूपों के बीच रासायनिक विभाजन (आमतौर पर ~30% / ~70%) | प्लाज्मा टीसी का मिलीग्राम प्रति डेसीलीटर, मिलीमोल प्रति लीटर, या % |
| प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान | प्लाज्मा टीसी × प्लाज्मा आयतन; किसी एक क्षण में प्लाज्मा में संचलन करने वाला कुल कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान | g (= mg/dL × dL_plasma / 1000) |
| संचलनशील कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान | प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान + एरिथ्रोसाइट झिल्लियों में ले जाया जाने वाला कोलेस्ट्रॉल (प्लाज्मा के साथ तेजी से आदान-प्रदान करता है) | g |
| ऊतक कोलेस्ट्रॉल सांद्रता | ऊतक के प्रति इकाई द्रव्यमान पर कोलेस्ट्रॉल (उदाहरण के लिए, गीले वजन का लगभग 23 मिलीग्राम/ग्राम पर मस्तिष्क) | mg/g गीला या सूखा वजन |
| कोशिकीय / उप-कोशिकीय कोलेस्ट्रॉल | एक विशिष्ट कोशिका प्रकार, ऑर्गेनेल झिल्ली या पूल में कोलेस्ट्रॉल | झिल्ली लिपिड्स का mol%; µg/mg प्रोटीन |
| कुल शरीर कोलेस्ट्रॉल | सभी ऊतकों और द्रव्यों में संपूर्ण-शरीर कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान | g |
| मॉडल-अनुमानित परिवहन तल | निर्दिष्ट मान्यताओं के तहत परिसंचारी लिपोप्रोटीन प्रणाली के संरचनात्मक और वितरण कार्यों को पूरा करने वाली न्यूनतम प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल सांद्रता की गणना की गई | मिलीग्राम/डीएल |
| ■ लिपोप्रोटीन कण इकाइयाँ एनएमआर (NMR) परंपराएँ हैं
एनएमआर लाइपोप्रोटीन सबफ़्रैक्शन एनालिसिस (लाइपोप्रोफाइल और इसी तरह के) एलडीएल-पी (LDL-P) को नैनोमोलर (nmol/L) में रिपोर्ट करते हैं, जो वयस्कों के लिए विशिष्ट ~10¹⁵–10¹⁸ कण/लीटर (particles/L) रेंज को दर्शाता है। एचडीएल-पी (HDL-P) को पारंपरिक रूप से माइक्रोमोलर (µmol/L) में रिपोर्ट किया जाता है क्योंकि प्रति कण के आधार पर एचडीएल अधिक प्रचुर मात्रा में होता है। यह शोध पत्र पूरे लेख में एनएमआर परंपराओं का उपयोग करता है और स्पष्ट अंकगणित के साथ प्रति डीएल कणों में परिवर्तित करता है।. |
| ■ प्लाज्मा बनाम सीरम
नियमित क्लिनिकल लिपिड पैनल सीरम या प्लाज्मा में किए जाते हैं; मापे गए कोलेस्ट्रॉल में अंतर छोटा होता है (आमतौर पर < 3%)। जब तक विशेष रूप से निर्दिष्ट न किया जाए, सभी परिसंचारी कोलेस्ट्रॉल सांद्रताएँ प्लाज्मा या सीरम के लिए परस्पर उपयोग की जा सकती हैं।. |
सिस्टमिक वितरण और द्रव्यमान संतुलन
2.1 कुल शरीर का कोलेस्ट्रॉल
एक वयस्क में शरीर का कुल कोलेस्ट्रॉल लगभग होता है 120–150 ग्राम, बॉडी-वेट स्केलिंग के साथ। यह सीमा ऊतक-वितरण अध्ययनों में विषय-से-विषय और पद्धति-से-पद्धति की परिवर्तनशीलता को दर्शाती है।2][3काइनेटिक ट्रेसर मॉडल में पुराने पाठ्यपुस्तक के लगभग ~35 ग्राम के उद्धरण केवल गुडमैन के तेजी से आदान-प्रदान होने वाले पूल ए (यकृत + प्लाज्मा + एरिथ्रोसाइट्स + आंतों का हिस्सा) का प्रतिनिधित्व करते हैं, न कि पूरे शरीर की मात्रा का। प्रत्यक्ष मात्रात्मक ऊतक विश्लेषण (सबिन, 1977, आधुनिक समीक्षाओं में पुनरावृत्त) वयस्क मानव शरीर के कुल कोलेस्ट्रॉल को उच्च आंकड़े पर रखता है, जिसमें मस्तिष्क, वसायुक्त ऊतक सहित संयोजी ऊतक और कंकाल की मांसपेशी प्रत्येक लगभग 25-35 ग्राम योगदान करते हैं।2][3]
गुडलमैन का तीन-पूल ट्रेकर मॉडल 15–30 ग्राम के तेज़ी से आदान-प्रदान वाले पूल ए (यकृत, प्लाज्मा, एरिथ्रोसाइट्स, स्प्लैनिक), 35–60 ग्राम के धीरे-धीरे आदान-प्रदान वाले पूल बी (कंकाल की मांसपेशी, वसायुक्त, घने संयोजी ऊتक), और लगभग 30–35 ग्राम के काइनेटिक रूप से पृथक सीएनएस पूल को परिभाषित करता है।4][5केवल प्लाज्मा डिब्बे में होता है 3-7 ग्राम कोलेस्ट्रॉल का, प्लाज्मा आयतन और मापे गए प्लाज्मा कुल कोलेस्ट्रॉल सांद्रता के आधार पर।.
2.2 ऊतक वितरण
~140 ग्राम कुल शरीर के कोलेस्ट्रॉल (प्रतिनिधि मध्यबिंदु) की धारणा के तहत वितरण। सभी प्रविष्टियाँ ऊतक कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान हैं। [2][3]
| कूपिका | कोलेस्ट्रॉल (जी) | शरीर का कुल % | प्रमुख रासायनिक रूप |
| मस्तिष्क / सीएनएस (मायलिन + तंत्रिका झिल्ली) | 30–35 | ~22–251टीपी9टी | 99.5% मुक्त (अनइस्टरिफाइड) |
| कंकाल पेशी | ~२५-३० | ~18–221टीपी9टी | स्वतंत्र (प्लाज्मा झिल्ली) |
| संयोजी ऊतक, वसा ऊतक (ऐडिपोज़), शरीर के तरल पदार्थ | ~२५-३२ | ~18–231टीपी9टी | मिश्रित; उम्र के साथ टेंडन/ड्यूरा में सीई जमा होता है। |
| त्वचा | ~12–18 | ~9–131टीपी9टी | मुफ़्त |
| अन्य विसरा (फेफड़े, गुर्दे, आंत, आदि) | ~12–18 | ~9–131टीपी9टी | मुख्य रूप से स्वतंत्र |
| यकृत | ~४–६ | ~3–41टीपी9टी | मिश्रित एफसी + सीई |
| प्लाज्मा / परिसंचारी पूल | 3–7 | ~2–51टीपी9टी | ~70% सीई / ~30% एफसी |
| हृदय, तिल्ली, अधिवृक्क ग्रंथियां (प्रति अंग) | <1 प्रत्येक | <1% | प्रति ग्राम उच्च घनत्व (अधिवृक्क ≥ 25 मिलीग्राम/ग्राम) |
सीएनएस में शरीर के कोलेस्ट्रॉल का लगभग 22–25% हिस्सा होता है, जो ऊतकों में सबसे अधिक सांद्रता (~23 मिलीग्राम/ग्राम गीले वजन) है।5][6] रक्त-मस्तिष्क बाधा लिपोप्रोटीन कोलेस्ट्रॉल के लिए अभेद्य है।; पूरा सीएनएस पूल स्थानीय रूप से संश्लेषित होता है। कॉर्टिकल न्यूरोनल कोलेस्ट्रॉल 6 महीने से 5 वर्ष के अर्ध-आयु (half-life) के साथ बदलता है; माइलिन कोलेस्ट्रॉल दशकों के क्रम में बदलता है। सीएनएस से शुद्ध बहिर्वाह (net efflux) मुख्य रूप से होता है 24S-हाइड्रॉक्सीकोलेस्ट्रॉल, जो रक्त-मस्तिष्क बाधा को पार करता है और प्लाज्मा में साफ हो जाता है।5][6][7]
2.3 विभिन्न प्लाज्मा कुल कोलेस्ट्रॉल सांद्रता पर प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान
प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान, प्लाज्मा आयतन और प्लाज्मा कुल कोलेस्ट्रॉल सांद्रता का गुणनफल है। 3.0 L के एक प्रतिनिधि प्लाज्मा आयतन पर:
| प्लाज्मा टीसी (mg/dL) | प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान (g, 3.0 L प्लाज्मा) | नैदानिक संदर्भ |
| 50 | 1.5 | नवजात शिशुओं की सामान्य सीमा से नीचे; दुर्लभ एलओएफ (LOF) उत्परिवर्तन |
| 80 | 2.4 | रिपोर्ट किया गया PCSK9 LOF होमोजाइगोट रेंज |
| 100 | 3.0 | PCSK9 अवरोधक उपचार के दौरान निर्धारित लक्ष्य |
| 150 | 4.5 | सघन लिपिड-कम करने पर चिकित्सीय लक्ष्य |
| 188 | 5.6 | अमे अमेरिकी वयस्क माध्य (NHANES 2017–2018) [8] |
| 220 | 6.6 | सीमा-रेखा से थोड़ा अधिक बढ़ा हुआ |
| 280 | 8.4 | विषमयुग्मजी एफएच रेंज |
| ■ प्लाज्मा आयतन शरीर के आकार के साथ बदलता है
वयस्ककों में प्लाज्मा की मात्रा शरीर के वजन का लगभग 40-45 मिली/किग्रा होती है (70-किग्रा के वयस्क के लिए लगभग 2.8-3.2 लीटर, 90-किग्रा के वयस्क के लिए लगभग 3.5-4.0 लीटर)। इस शोध पत्र में प्लाज्मा द्रव्यमान की सभी गणनाओं में, जब तक अन्यथा न कहा जाए, एक प्रतिनिधि 3.0 लीटर का उपयोग किया गया है।. |
2.4 उपकोशिकीय वितरण और ईआर कोलेस्ट्रॉल संवेदक
अधिकांश गैर-तंत्रिका कोशिकाओं में, प्लाज्मा झिल्ली में 30–40 मोल/किग्रा PM लिपिड्स पर 60–90 ग्राम/किग्रा कोशिकीय कोलेस्ट्रॉल होता है, जबकि एंडोप्लास्मिक रेटिकुलम में केवल 3–6 मोल/किग्रा होता है।9][10ग्रेडिएंट SREBP2 को SCAP और Insig से युग्मित करके लागू किया जाता है: जब ER में कोलेस्ट्रॉल लगभग ~5 mol% से अधिक हो जाता है, तो SCAP SREBP2 को ER में बनाए रखता है और संश्लेषण दब जाता है।11दास एट अल. (eLife 2014) ने Perfringolysin O का उपयोग करके PM कोलेस्ट्रॉल को तीन कार्यात्मक पूलों में विभाजित किया (PFO*) प्रॉब: एक स्फिंगोमायलिन-निहित पूल (~15 mol% PM लिपिड्स), एक "आवश्यक" पूल जो कोशिका की जीवित रहने के लिए आवश्यक है, और एक "उपलब्ध" पूल जो संश्लेषण को नियंत्रित करने के लिए ER की ओर प्रवाहित होता है। [11][12एक्सेसेबल पूल—न कि बल्क पीएम कोलेस्ट्रॉल—नियामक सिग्नल है।.
| ▲ PFO* बाइंडिंग थ्रेशोल्ड प्लाज्मा-मेम्ब्रेन बाइलेयर्स पर लागू होता है, लिपोप्रोटीन मोनोलेयर्स पर नहीं।.
प्लाज्मा झिल्लियों में 35 mol% PFO*-पहुंच सीमा द्वि-परत संरचना और PM-विशिष्ट स्फिंगोमाइलिन–कोलेस्ट्रॉल जटिलता को दर्शाती है।11][12LDL और HDL सतहें फॉस्फोलिपिड मोनोलेयर हैं जो इससे स्थिर होती हैं एपोलिपोप्राटीन; उनकी लिपिड संरचना, पत्रक असममिती, और पैकिंग बाधाएं अलग-अलग होती हैं। इस सीमा का उपयोग बिना किसी आगे के विश्लेषण के सीधे लिपोप्रोटीन सतहों पर नहीं किया जाना चाहिए।. |
2.5 दैनिक टर्नओवर
पूरे शरीर का डि नोवो कोलेस्ट्रॉल संश्लेषण वयस्कों में लगभग है १० मिलीग्राम/किलोग्राम/दिन (70 किग्रा वजन वाले वयस्क में लगभग 700 मिलीग्राम प्रतिदिन, 88 किग्रा वजन वाले वयस्क में लगभग 880 मिलीग्राम प्रतिदिन)। मानव में कुल संश्लेषण में यकृत का योगदान केवल ~10% है; अधिकांश भाग यकृत-बाह्य होता है।13प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल टर्नओवर के थ्री-पूल ट्रेसर अध्ययन ~ कुल उत्पादन दर (संश्लेषण प्लस आहार अवशोषण) देते हैं।1.0–1.2 ग्राम/दिन सामान्य लिपिड स्तर वाले व्यक्तियों में।4आहार संबंधी सेवन (~300–500 मिलीग्राम/दिन पश्चिमी आहार पर, ~30–50% अवशोषित) को अंतर्जात संश्लेषण के डाउन-रेगुलेशन द्वारा संतुलित किया जाता है।14]
3. लिपोप्रोटीन संरचना और कोलेस्ट्रॉल विभाजन
3.1 प्रतिनिधि 22-एनएम एलडीएल कण संरचना
नीचे दिया गया पुनर्निर्माण 22 एनएम व्यास वाले एक प्रतिनिधि एलडीएल कण के लिए हेवोणोजा और अन्य (BBA 2000) से है।15][16][17]
| घटक | अणु / कण | द्रव्यमान अंश (%) | स्थान |
| कोलेस्टेरिल एस्टर (CE) | ~1,600 | 40–45% | कोर |
| अएस्टरीकृत कोलेस्ट्रॉल (FC) | ~600 | 8–10% | ~४०० सरफेस, ~२००० कोर |
| ट्राइग्लिसराइड्स (टीजी) | ~170 | 5–9% | कोर |
| फॉस्फेटिडिलकोलिन | ~450 | } 19–21% संयुक्त | सतह की एकपरत |
| स्फिंगोमाइलीन | ~185 | कुल फॉस्फोलिपिड | सतह की एकपरत |
| एपोबी-100 (एक प्रति) | 1 | 20–25% | सतह को लपेटता है |
प्रति प्रतिनिधि एलडीएल कण में कुल कोलेस्ट्रॉल लगभग 2,200 अणु होता है; सतही FC लगभग 18% का हिस्सा है। एलडीएल कोलेस्ट्रॉल. कुछ सामान्य संदर्भ प्रति औसत एलडीएल कण में लगभग 1,500 कोलेस्ट्रॉल का हवाला देते हैं, जो एलडीएल आकार वितरण में विभिन्न औसत योजनाओं को दर्शाता है; दोनों संख्याएँ स्वाभाविक रूप से विषम आबादी के केंद्रीय-प्रवृत्ति विवरण हैं।16]
| ▲ एलडीएल विषम है।.
इन-विभो एलडीएल (~22–27.5 एनएम) का आकार पर्याप्त संरचनात्मक भिन्नता के साथ होता है; छोटा घना एलडीएल छोटे तैरते LDL कण प्रति कण कम कोलेस्ट्रॉल ले जाते हैं और TG से समृद्ध होते हैं, जबकि बड़े तैरते LDL कण अधिक कोलेस्ट्रॉल ले जाते हैं। हेवोनोजा पुनर्निर्माण एक प्रतिनिधि केंद्रीय प्रवृत्ति कण है और इसे सभी LDL प्रजातियों पर बिना आलोचनात्मक दृष्टि के लागू नहीं किया जाना चाहिए।. |
3.2 प्लाज्मा फ्री-टू-एस्टरिफाइड अनुपात
स्वस्थ मानव सीरम में प्रत्यक्ष एंजाइमेटिक और क्रोमैटोग्राफिक मापन से पता चलता है कि प्लाज्मा मुक्त कोलेस्ट्रॉल कुल प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल का लगभग 25–30% है, जबकि एस्टरित अंश लगभग 70–75% है।18][19बढ़ा हुआ FC/CE अनुपात कुछ अध्ययनों में LCAT डिसफंक्शन, पारिवारिक काइलोमाइक्रोनेमिया और एक स्वतंत्र एथेरोजेनिक सिग्नल से जुड़ा हुआ है।20]
3.3 सतही मुक्त कोलेस्ट्रॉल: संरचनात्मक भूमिका
लिपोप्रोटीन की सतह पर मुक्त कोलेस्ट्रॉल फॉस्फोलिपिड ऐसिल श्रृंखलाओं के बीच अंतःस्थापित होता है, जिसमें इसका 3β-हाइड्रॉक्सील जलीय इंटरफेस में प्रक्षेपित होता है और इसका कठोर स्टेरॉल लिपिड की पूंछों के साथ संरेखित रिंग। यह "संघनन" मोनोलेयर में मुक्त आयतन को कम करता है, पानी के प्रति इसकी पारगम्यता को घटाता है, और कण की यांत्रिक स्थिरता को बढ़ाता है।21][22सतही लिपिड्स के लगभग 25 मोल1टीपी9टी पर एफसी एक तरल-व्यवस्थित, अच्छी तरह से पैक मोनोलेयर के अनुकूल है; यह विन्यास एंजाइमेटिक प्रसंस्करण के लिए कण स्थिरता और पार्श्व गतिशीलता का समर्थन करता है।23]
3.4 मुक्त कोलेस्ट्रॉल विनिमय
लिपोप्रोटीन की सतहों पर मुक्त कोलेस्ट्रॉल निष्क्रिय जलीय प्रसरण के माध्यम से कोशिका झिल्लियों और अन्य लिपोप्रोटीन कणों के साथ स्वतः संतुलन में रहता है। विनिमय अर्धकाल सतह वक्रता के व्युत्क्रमानुपात में होता है: नवजात HDL के लिए लगभग 5 मिनट, LDL के लिए लगभग 45 मिनट।21][23यह काइनेटिक सिस्टम सभी बाह्यकोशिकीय लिपिड सतहों पर कोलेस्ट्रॉल की लगभग-समान थर्मोडायनामिक गतिविधि को बनाए रखता है।22][23]
4. कोलेस्टेरिल एस्टर: परिवहन माल
कोलेस्टेरिल एस्टर पूर्णतः जल-विरोधी होते हैं और लिपोप्रोटीन के कोर में द्रव या द्रव-क्रिस्टलीय बूंद के रूप में रहते हैं। एलडीएल में सीई कण द्रव्यमान का 40–45% हिस्सा होता है और यह रिसेप्टर-मध्यस्थ एंडोसाइटोसिस के माध्यम से कोशिकाओं तक पहुँचाए जाने वाले कोलेस्ट्रॉल का मुख्य स्रोत प्रदान करता है, जहाँ लाइसोज़ोमल एसिड लाइपेस उपयोग के लिए मुक्त कोलेस्ट्रॉल को मुक्त करता है। [17]
सीईटीपी HDL से कोलेस्ट्रॉल एस्टर (CE) को ट्राइग्लिसराइड्स के बदले apoB-युक्त लिपोप्रोटीन में स्थानांतरित करता है, जिससे समृद्ध होता है apoB कोलेस्ट्रॉल कार्गो वाले कण। इसलिए, एपोब-कण कोर सीई का एक बड़ा हिस्सा उस कोलेस्ट्रॉल को दर्शाता है जो एलडीएल पर स्थानांतरित होने से पहले परिधीय कोशिकाओं, प्लाज्मा और एचडीएल के माध्यम से चक्रित हुआ है, जो कि यकृत कोलेस्ट्रॉल पूल पर आरोपित है जो कि इस रूप में स्रावित होते हैं वीएलडीएल. [24]
5. एचडीएल परिपक्वता
नवजात एचडीएल लिपिड-रहित अपोए-I के रूप में स्रावित होता है जो परिधीय कोशिकाओं से फॉस्फोलिपिड और मुक्त कोलेस्ट्रॉल प्राप्त करता है एबीसीए1, जो “डबल-बेल्ट” समरूपता में दो apoA-I अणुओं का एक डिस्कनुमा कण बनाता है।25LCAT, apoA-I द्वारा सक्रिय, फॉस्फैटिडाइलकोलाइन के sn-2 स्थान से एक ऐसिल समूह सतही FC पर स्थानांतरित करता है, जिससे CE उत्पन्न होता है जो हाइड्रोफोबिक कोर में प्रवाहित हो जाता है।23][25]
जैसे-जैसे CE जमा होता है, डिस्कोइडल द्विपरत गोलाकार हो जाती है। परिपक्व HDL2 का व्यास लगभग 10–12 nm होता है और प्रत्येक कण में लगभग 30–60 कोलेस्ट्रॉल अणु (मुख्यतः CE) होते हैं, साथ ही सतह पर लगभग 5–15 FC होते हैं।23सीई (CE) या तो सीधे यकृत (liver) में वापस जाता है SR-B1 या CETP के माध्यम से यकृत निकासी के लिए apoB कणों में स्थानांतरित होते हैं। LDLR. [23][24]
6. ऊतक आवश्यकताएँ: डी नोवो संश्लेषण और बाह्य ग्रहण
6.1 अधिकांश केन्द्रकयुक्त ऊतक नए सिरे से कोलेस्ट्रॉल का संश्लेषण कर सकते हैं
मानव शरीर की प्रत्येक न्यूक्लियेटेड कोशिका संपूर्ण मेवलोनेट–कोलेस्ट्रॉल जैवसंश्लेषणात्मक मार्ग व्यक्त करती है।13][26सामान्य परिस्थितियों में, अधिकांश ऊतक प्लाज्मा से निरंतर बाहरी कोलेस्ट्रॉल आपूर्ति पर पूरी तरह निर्भर नहीं होते हैं; स्थानीय संश्लेषण और लिपोप्रोटीन-व्युत्पन्न ग्रहण के बीच का मात्रात्मक संतुलन ऊतक, उम्र और शारीरिक स्थिति के अनुसार अलग-अलग होता है।.
| ऊतक | कोलेस्ट्रॉल का प्राथमिक स्रोत | नोट्स |
| मस्तिष्क / सी.एन.एस. | स्थानीय संश्लेषणएस्ट्रोसाइट्स → न्यूरॉन्स के माध्यम से apoE) | बीबीबी (BBB) लाइपोप्रोटीन कोलेस्ट्रॉल को बाहर रखता है; 24एस-ओएच-कोलेस्ट्रॉल के माध्यम से शुद्ध बहिर्वाह [7] |
| कंकाल पेशी | मुख्य रूप से स्थानीय संश्लेषण | नए स्टेरॉल की कम मांग |
| त्वचा | ~90% स्थानीय संश्लेषण | बैरियर फ़ंक्शन को समर्थन देता है |
| एड्रिनल कॉर्टेक्स | मिश्रित: मनुष्यों में LDLR > SR-B1; कृन्तकों में इसका विपरीत27][28] | संग्रह किए गए CE (कोलेस्ट्रॉल एस्टर) तीव्र स्टेरॉयडोजेनिक मांग को पूरा करते हैं |
| जनन ग्रंथियां (वृषण, अंडाशय) | मिश्रित: LDLR + SR-B1; प्रजनन-अवस्था-निर्भर | गर्भावस्था और स्तनपान के दौरान मांग बढ़ जाती है। |
| अपरा | मातृत्व एलडीएल और एचडीएल; केवल गर्भावस्था | गैर-गर्भवती वयस्क विश्लेषण के दायरे से बाहर |
| यकृत | संश्लेषण + आहार संबंधी + विपरीत परिवहन | मुख्य नियामक; वीएलडीएल का स्राव करता है |
मानव एड्रिनोकॉर्टिकल और गोनाडल शरीर विज्ञान में, कोलेस्ट्रॉल की आपूर्ति के लिए एलडीएलआर-मध्यस्थता अंतःकोशिकाभवन (endocytosis) का मात्रात्मक महत्व एसआर-बी1 (SR-B1) की तुलना में अधिक होता है - जो कृंतक (rodent) के उस पैटर्न के ठीक विपरीत है जिसमें एसआर-बी1 हावी होता है। इसके बावजूद, एसआर-बी1 मानव स्टेरॉयडोजेनिक ऊतकों में व्यक्त और जैविक रूप से सक्रिय रहता है, और मनुष्यों में एसआर-बी1 लॉस-ऑफ-फ़ंक्शन (loss-of-function) के कारण एसीटीएच (ACTH)-उत्तेजित कोर्टिसोल प्रतिक्रिया में सूक्ष्म लेकिन वास्तविक असामान्यताएं उत्पन्न होती हैं। मानव स्टेरॉयडोजेनिक कोलेस्ट्रॉल आपूर्ति की मिश्रित-मार्ग (mixed-pathway) प्रकृति को किसी भी यंत्रवत चर्चा में बनाए रखा जाना चाहिए। [27][28]
6.2 एलडीएल-रिसेप्टर कैनेटिक्स (गतिीकी): इन-विट्रो और इन-विवो आपस में परिवर्तनीय नहीं हैं
इन-विट्रो संस्कृत मानव फ़ाइब्रोब्लास्ट्स में, एलडीएल (LDL) apoB-100 का उच्च-क्षमता वाला बंधन 50 µg/mL से कम एलडीएल (LDL) प्रोटीन सांद्रता पर संतृप्त हो जाता है (ब्राउन और गोल्डस्टीन)।29][30] कैटापैनो और सहयोगी (2024) इसे एक अर्ध-संतृप्ति के रूप में वर्णित करते हैं जो ~2.5 मिलीग्राम/डीएल के प्लाज्मा एलडीएल-सी के बराबर है, और इसे इस अवलोकन के साथ जोड़ते हैं कि अंतःकोशिकीय द्रव में एलडीएल-सी प्लाज्मा एलडीएल-सी का ~20% होता है, यह तर्क देने के लिए कि ~12.5 मिलीग्राम/डीएल का प्लाज्मा एलडीएल-सी ऊतक एलडीएलआर को संतृप्त कर देगा। [31यह तर्क एलडीएल प्रोटीन-से-कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान अनुपात, इंटरस्टीशियल-फ्लुइड संरचना और फाइब्रोब्लास्ट एलडीएलआर व्यवहार की एकरूपता के बारे में मध्यवर्ती मान्यताओं पर निर्भर करता है; यह पेपर एक मापा हुआ मानव थ्रेशोल्ड के रूप में इसका समर्थन किए बिना इस तर्क का हवाला देता है।.
जीवित शरीर के भीतर चूहों और हैमस्टर में अंग-स्तरीय एलडीएल क्लीयरेंस (स्पाडी और डायट्सची) Km ≈ 90 मिलीग्राम/डीएल देता है - जो लगभग 30 गुना अधिक है, जो आंतरिक आत्मीयता के बजाय अनस्टिर्ड बाउंड्री लेयर्स, केशिका पारगम्यता और रिसेप्टर घनत्व को दर्शाता है।32यह कृंतक इन-विवो नंबर सीधे मानव ऊतक-स्तर के कोलेस्ट्रॉल-वितरण थ्रेशोल्ड (सीमाओं) के अनुकूल नहीं है।.
| ▲ रिसेप्टर संतृप्ति गतिकी कोई स्पष्ट मानव वितरण सीमा नहीं है।.
वह श्रृंखला (इन-विट्रो फाइब्रोब्लास्ट Km → प्लाज्मा-समकक्ष LDL-C → अधिवृक्क/गोनाडियल कोशिकाओं में इंटरस्टीशियल-फ्लूइड LDLR संतृप्ति) उन मान्यताओं पर निर्भर करती है जिनकी मनुष्यों में स्वतंत्र रूप से पुष्टि नहीं की गई है, और हेपैटोसाइट्स साधारण इंटरस्टीशियल द्रव के बजाय साइनसोइडल रक्त के संपर्क में आते हैं। सारगर्भित रूप से बचाव योग्य दावा अनुभवजन्य है: बहुत कम प्लाज्मा LDL-C वाले मनुष्य, इसके द्वारा आनुवंशिकी या थेरेपी ने, रिपोर्ट की गई आबादी में कोलेस्ट्रॉल-वितरण अपर्याप्तता के नैदानिक लक्षण नहीं दिखाए हैं।. |
6.3 अनुभवजन्य अवलोकन: मनुष्यों में बहुत कम एलडीएल-सी
होमोजाइगोस PCSK9 लॉस-ऑफ-फंक्शन म्यूटेशन के वाहक एक छोटा रिपोर्ट किया गया नमूना हैं। मूल रूप से वर्णित डलास हार्ट स्टडी के अफ्रीकी-अमेरिकी होमोजाइगोस में आजीवन प्लाज्मा एलडीएल-सी (LDL-C) था १४–२९ मिलीग्राम/डीएल सीमित प्रकाशित विवरणों में स्पष्ट नैदानिक असामान्यताओं के बिना (कुल कोलेस्ट्रॉल आमतौर पर 50–80 mg/dL)।33][34इस तरह के समरूपी (होमोजाइगोट्स) लोगों की कुल रिपोर्ट की गई वैश्विक आबादी अभी भी कम है, इसलिए यह प्रमाण बड़े प्रभाव वाले नुकसान की अनुपस्थिति का समर्थन करता है लेकिन किसी सार्वभौमिक शारीरिक न्यूनतम को साबित नहीं करता है।.
PCSK9-इनहिबिटर यादृच्छिक परीक्षणों से बड़े प्रमाण मिलते हैं।. फूरियर (n = 27,564) की माध्य यादृच्छिक अनुवर्ती अवधि थी २.२ वर्ष, उपचार के दौरान 30 मिलीग्राम/डीएल के औसत एलडीएल-सी के साथ और अधिवृक्क अपर्याप्तता, हाइपोगोनडिज्म, संज्ञानात्मक गिरावट का कोई संकेत नहीं, हेमरेजिक स्ट्रोक, या मांसपेशियों की बीमारी।35] ओडिसी परिणाम (n = 18,924) की औसत अनुवर्ती अवधि 2.8 वर्ष थी, जिसमें सुरक्षा के समान परिणाम मिले।36] फ़ूरियर ओपन-लेबल एक्सटेंशन (फोरियर-ओले, n = 27,564 के मूल 6,635) ने एक माध्य जोड़ा 5.0 वर्ष का इवोलोक्यूमैब एक्सपोजर, लाना संचयी संपर्क उस सबसेट में यह बढ़कर ~8.4 वर्ष हो गया, जिसमें कोई नया सुरक्षा संकेत नहीं मिला।37ये बड़े, संभावित सुरक्षा डेटा हैं; ये मानव कोलेस्ट्रॉल वितरण सीमाओं का प्रत्यक्ष माप नहीं हैं, बल्कि ये ऊपर से प्लाज्मा एलडीएल-सी की अनुभवसिद्ध रूप से प्रदर्शित सुरक्षित सीमा को बांधते हैं।.
इंटरस्टीशियल-द्रव एलडीएल मानव परिधीय लसीका अध्ययनों में प्लाज्मा एलडीएल सांद्रता के लगभग 10–20% के रूप में रिपोर्ट किया गया है।38][39ये डेटा वर्णनात्मक हैं और मापा गया मानव ऊतक संतृप्ति閾 स्थापित नहीं करते हैं।.
7. न्यूनतम परिसंचारी कोलेस्ट्रॉल का एक ट्रांसपोर्ट-मॉडल अनुमान
| ■ यह खंड क्या है और क्या नहीं है।.
यह खंड न्यूनतम प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल सांद्रता के परिवहन-मॉडल अनुमान को प्रस्तुत करता है जो साथ ही (i) परिसंचारी लिपोप्रोटीन प्रणाली की संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखता है और (ii) सामान्य परिस्थितियों में एक गैर-गर्भवती वयस्क की शुद्ध दैनिक बाह्य कोलेस्ट्रॉल की मांग को पूरा करता है। अनुमान एक गणना है, माप नहीं। समीकरण और पैरामीटर मान खंड 11 में हैं।. |
7.1 संरचनात्मक अखंडता
सभी परिसंचारी लिपोप्रोटीन कणों को उनके फॉस्फोलिपिड मोनोलेयर को स्थिर करने के लिए सतह पर मुक्त कोलेस्ट्रॉल की आवश्यकता होती है। एनएमआर-संगत कण गणना (LDL-P nmol/L में; HDL-P µmol/L में) और स्पष्ट इकाई रूपांतरण का उपयोग करते हुए: [15][17]
| कण वर्ग | कक्षा सांद्रता (नैदानिक) | प्रति डीएल कण | प्रति कण सतह एफसी | सतही एफसी अंशदान (mg/dL) |
| एलडीएल | एलडीएल-सी 100 मिलीग्राम/डीएल; एलडीएल-पी ~1,200 एनमोल/लीटर | ~7.1 × 10¹⁶ | ~400 | ~18 |
| एचडीएल | HDL-C 50 mg/dL; HDL-P ~30 µmol/L | ~१.८ × १०¹⁸ | ~10 | ~12 |
| वीएलडीएल / आईडीएल | टीजी-संचालित; कणों की संख्या ~10¹⁵–10¹⁶ /डीएल | — | ~वेरिएबल | ~२–३ |
| कुल सतह एफसी (मॉडल, बेसलाइन टीसी ~190) | — | — | — | ~३०–३३ |
| कुल मापा गया प्लाज्मा FC (~28% TC, TC 190 पर TC) | — | — | — | ~५०-५५ (कोर एफसी और अन्य शामिल हैं) |
विशिष्ट नैदानिक लिपिड मानों पर मॉडल-व्युत्पन्न सतह FC लगभग ~30–33 मिलीग्राम/dL, साथ ही लगभग ~10–15 मिलीग्राम/dL का कोर FC (LDL में प्रति कण लगभग ~200 कोर FC होता है, HDL का कोर FC योगदान छोटा होता है), और काइलोमाइक्रोन-रेमनेन्ट तथा Lp(a) का एक छोटा योगदान, मिलकर लगभग इतना बनता है 45–55 मिलीग्राम/डीएल प्लाज्मा एफसी. यह कुल कोलेस्ट्रॉल के लगभग 25–30% के सीधे मापे गए प्लाज्मा एफसी अंश से मेल खाता है, जब कुल कोलेस्ट्रॉल लगभग 190 मिलीग्राम/डीएल होता है।18][19]
7.2 परिधीय ऊतकों को शुद्ध दैनिक बहिर्जात कोलेस्ट्रॉल वितरण
रिवर्स कोलेस्ट्रॉल ट्रांसपोर्ट स्वस्थ वयस्कों में ट्रेसर अध्ययन (टर्नेल एट अल., 2012) पूरे शरीर के ऊतक एफसी बहिर्प्रवाह का अनुमान 3.79 ± 0.88 मिलीग्राम/किग्रा/घंटा लगाते हैं, जिसे मूल शोध पत्र में ≈8 ग्राम/दिन बताया गया है; यह 70 किग्रा पर ~6.4 ग्राम/दिन या 88 किग्रा (अध्ययन का औसत अनुमानित शरीर वजन) पर ~8 ग्राम/दिन के बराबर है।40यह द्विदिश विनिमय फ्लक्स है, न कि शुद्ध प्रसव मांग। गैर-गर्भवती वयस्क में, बेसलाइन स्थितियों के तहत जिन ऊतकों का स्थानीय संश्लेषण अपर्याप्त है, उनके द्वारा अनुमानित शुद्ध बाध्यकारी बाह्य ग्रहण लगभग है:
| ऊतक / कार्य | अनुमानित दैनिक कोलेस्ट्रॉल उपयोग | आपूर्ति का स्रोत |
| एड्रिनल स्टेरॉयडोजेनेसिस (बेसलाइन) | ~30–60 मिलीग्राम/दिन | मुख्य रूप से एलडीएलआर-मध्यस्थता; एसआर-बी1 का योगदान |
| गोनैडल स्टेरॉयडोजेनेसिस (गैर-गर्भवती वयस्क, बेसलाइन) | < 10 मिग्रा/दिन | मनुष्यों में मुख्य रूप से LDLR-मध्यस्थता वाला |
| पित्त अम्ल संश्लेषण | ~400 मिग्रा/दिन | हेपैटिक पूल; परिधीय मांग नहीं |
| एक्स्ट्राहेपेटिक झिल्ली टर्नओवर (सभी) | ~600–700 मिलीग्राम/दिन | स्थानीय संश्लेषण द्वारा मिला |
| शुद्ध अनिवार्य बाहरी मांग (गैर-गर्भवती वयस्क, बेसलाइन) | दैनिक दस मिलीग्राम की कोटि (~50 मिग्रा/दिन केंद्रीय अनुमान) | बहुत कम प्लाज्मा एलडीएल-सी पर मिले |
| ▲ गैर-गर्भवती वयस्क, केवल बेसलाइन।.
गर्भावस्था में मातृ प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल लगभग दोगुना हो जाता है; प्लेसेंटल (अपरा) मांग एक अलग परिमाण की है और यहाँ शामिल नहीं है। तीव्र बीमारी, गंभीर तनाव और तेजी से ऊतक पुनर्जनन भी मांग को बढ़ाते हैं।. |
7.3 संयुक्त मॉडल-अनुमानित परिवहन तल
प्लाज्मा TC मानों की एक श्रृंखला में मॉडल आउटपुट:
| प्लाज्मा टीसी परिदृश्य | एलडीएल सतह एफसी (mg/dL) | एचडीएल सर्फेस एफसी (mg/dL) | कुल प्लाज्मा एफसी (mg/dL) | नोट्स |
| टीसी 188 (यूएस मीन) | ~18 | ~12 | ~५०–५५ | आधाररेखा |
| टीसी 100 (PCSK9-Rx लक्ष्य) | ~10 | ~10 | ~30 | पर्याप्त; किसी भी संरचनात्मक तल से काफी ऊपर |
| टीसी 70 (PCSK9 एलओएफ होमोजाइगोट) | ~4 | ~9 | ~17 | मॉडल तल पर या उसके पास; आनुभविक रूप से सहन किया गया |
| टीसी 50 (अत्यधिक आनुवंशिक) | ~2 | ~8 | ~13 | किसी भी अच्छी तरह से सत्यापित अनुभवजन्य मामले के नीचे |
निष्कर्ष: परिवहन मॉडल भविष्यवाणी करता है कि बेसलाइन स्थितियों के तहत एक गैर-गर्भवती वयस्क एक कार्यात्मक परिसंचारी लिपोप्रोटीन प्रणाली को बनाए रख सकता है और प्लाज्मा कुल कोलेस्ट्रॉल के क्रम में लगभग 50 मिलीग्राम/दिन की बाह्य ऊतक मांग को पूरा कर सकता है। 50–90 मिलीग्राम/डीएल (संवेदनशीलता सीमा 40–110 मिलीग्राम/डेली)। इस सीमा में रासायनिक रूप लगभग 70% एस्टरयुक्त और 30% एस्टररहित बना रहता है। मॉडल-फ़्लोर अनुमान संख्यात्मक रूप से PCSK9 LOF होमोज़ायगोट्स में देखे गए प्लाज्मा TC (~50–80 mg/dL) के साथ मेल खाता है, जो नैदानिक और आनुवंशिक अवलोकन से स्वतंत्र पुष्टि प्रदान करता है। आधुनिक अमेरिकी वयस्कों में औसत प्लाज्मा TC लगभग 188 mg/dL है [8] संवेदनशीलता परिदृश्य के आधार पर, मॉडल-अनुमानित न्यूनतम (फ्लोर) से लगभग 2–4 गुना अधिक है।.
7.4 संवेदनशीलता सीमाएं
| धारणा भिन्न थी | रेंज परीक्षित | परिवहन-तल अनुमान पर प्रभाव |
| प्लाज्मा आयतन | २.५–४.० लीटर | व्युत्क्रम स्केलिंग; प्राथमिक प्रभाव पूर्ण द्रव्यमान पर, द्वितीयक mg/dL पर |
| दिए गए एलडीएल-सी पर एलडीएल-पी | प्रतिनिधि के ± 50% | FC घटक को आनुपातिक रूप से प्रभावित करता है |
| एलडीएल कण प्रति सरफेस एफसी | 300–500 | एफसी घटक पर ± 15% |
| प्रत्येक एचडीएल कण पर एफसी | 5–15 | एचडीएल एफसी घटक पर ± 251टीपी9टी |
| शुद्ध परिधीय मांग | 20–150 मिग्रा/दिन | 5–30 mg/dL मार्जिन जोड़ता है |
| गर्भावस्था / तीव्र बीमारी | — | मॉडल लागू नहीं है; मांग 2–10 गुना बढ़ सकती है |
| संयुक्त प्रशंसनीय सीमा (गैर-गर्भवती वयस्क, बेसलाइन) | — | ~40–110 मिलीग्राम/डीएल प्लाज्मा टीसी |
8. अपोबी कार्य-कारण संबंध और एएससीवीडी जोखिम
क्या परिधीय ऊतकों को संचलन में मौजूद कोलेस्ट्रॉल की आवश्यकता होती है, यह इस बात से एक अलग प्रश्न है कि क्या संचलन में मौजूद apoB-युक्त लिपोप्रोटीन कारणात्मक रूप से एथेरोजेनिक हैं।. मेंडेलियन रैंडमाइजेशन > 50 आनुवंशिक उपकरणों (LDLR, PCSK9, के पार/माध्यम से), HMGCR, NPC1L1, एपीओबी, एएनजीपीटीएल3, (, एलपीएल, सीईटीपी) ने यह स्थापित किया है कि एएससीवीडी (ASCVD) का जीवनकाल का जोखिम केवल पूर्ण एलडीएल-सी (LDL-C) सांद्रता के बजाय संचयी एपोबी-कण (apoB-particle) एक्सपोजर पर निर्भर करता है, लॉग-रैखिक संबंध apoB और घटना के जोखिम के बीच जो 20 mg/dL LDL-C से नीचे तक फैला हुआ है।41][42]
किसी दी गई संचलन कोलेस्ट्रॉल मात्रा द्वारा उत्पन्न एथेरोजेनिक जोखिम कण संख्या (apoB काउंट) और निवास समय द्वारा निर्धारित होता है, न कि इस बात से कि क्या कोलेस्ट्रॉल ऊतक वितरण के लिए आवश्यक है। दोनों प्रश्न शारीरिक रूप से ऑर्थोगोनल (लंबवत) हैं।.
9. विकासवादी और तंत्रात्मक संदर्भ
कोलेस्ट्रॉल जैवसंश्लेषण के लिए प्रति कोलेस्ट्रॉल अणु 11 O₂ अणुओं और लगभग 100 ATP समतुल्यों की आवश्यकता होती है, और इसमें विषैले मध्यवर्ती शामिल होते हैं।43][44यह खर्च उस समय कोलेस्ट्रॉल के उभरने के अनुकूल है जब यूकेरियोट्स बढ़ते वायुमंडलीय ऑक्सीजन दबाव के अनुकूल ढल रहे थे; कोलेस्ट्रॉल संश्लेषण के दौरान O₂ की खपत करता है और झिल्ली की O₂ पारगम्यता को कम करता है, जो आंशिक रूप से O₂ सिंक के रूप में कार्य करता है।44]
धारा 7 में विकसित मॉडलिंग परिप्रेक्ष्य के तहत, लिपोप्रोटीन परिवहन प्रणाली को सबसे अच्छे रूप में इस प्रकार समझा जाता है: (i) ट्राइग्लिसराइड वितरण के लिए एक वाहन — एलडीएल (LDL) वीएलडीएल (VLDL) कैटाबोलिज्म का एक गतिज उपोत्पाद है — और (ii) एक गतिज रासायनिक-विभव बफर जो सभी बाह्यकोशिकीय लिपिड सतहों पर एक समान स्टेरॉल गतिविधि बनाए रखता है।22][23इस व्याख्या के तहत, आधुनिक आबादी का संचलन कोलेस्ट्रॉल सांद्रता मुख्य रूप से परिधीय मांग के बजाय यकृत निकासी क्षमता (एलडीएलआर घनत्व, पीसीएसके9 गतिविधि, आईडीओएल गतिविधि) द्वारा निर्धारित होती है।.
10. निष्कर्ष
- एक वयस्क में कुल शरीर का कोलेस्ट्रॉल लगभग 120–150 ग्राम होता है; प्लाज्मा खंड 3–7 ग्राम शरीर की मात्रा का 2–5%, न कि 10–30%, का प्रतिनिधित्व करता है।.
- मस्तिष्क में लगभग 30–35 ग्राम (शरीर के कुल कोलेस्ट्रॉल का 22–25%) कोलेस्ट्रॉल होता है, जो पूरी तरह से स्थानीय रूप से संश्लेषित होता है और रक्त–मस्तिष्क अवरोध द्वारा प्लाज्मा से अलग किया जाता है।.
- एक प्रतिनिधि 22-एनएम एलडीएल कण में लगभग 2,200 कोलेस्ट्रॉल अणु (लगभग 1,600 CE + लगभग 600 FC, जिनमें से लगभग 400 FC सतह पर होते हैं) होते हैं। एलडीएल विषम (heterogeneous) होता है; ये संख्याएँ एक प्रतिनिधि पुनर्निर्माण का वर्णन करती हैं।.
- प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल का लगभग 70% एस्टरयुक्त होता है और लगभग 30% मुक्त होता है।.
- मनुष्यों में, अधिवृक्क और गोनाडल कोलेस्ट्रॉल ग्रहण के लिए LDLR-मध्यस्थता अंतःकोशिकाभक्षण (एंडोसाइटोसिस) SR-B1 की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है, लेकिन SR-B1 जैविक रूप से सक्रिय रहता है।.
- NMR-संगत लिपोप्रोटीन कण गणना (nmol/L में LDL-P, µmol/L में HDL-P) का उपयोग करते हुए, बेसलाइन स्थितियों के तहत एक गैर-गर्भवती वयस्क के लिए मॉडल-अनुमानित न्यूनतम प्लाज्मा कुल कोलेस्ट्रॉल लगभग 50–90 mg/dL (संवेदनशीलता 40–110 mg/dL) है। यह एक परिकलित परिदृश्य है, सीधे मापा गया मानव शारीरिक न्यूनतम नहीं।.
- बेसलाइन स्थितियों के तहत एक गैर-गर्भवती वयस्क में परिधीय ऊतकों को शुद्ध दैनिक एक्सोजेनस कोलेस्ट्रॉल की आपूर्ति दस मिलीग्राम प्रति दिन के क्रम में होती है, जो पीसीएसके9 एलओएफ (PCSK9 LOF) वाहकों और पीसीएसके9-इहिबिटर परीक्षण विषयों (FOURIER माध्य 2.2 वर्ष, FOURIER-OLE सबसेट माध्य 5.0 अतिरिक्त वर्ष) में देखे गए 15-30 मिलीग्राम/डीएल रेंज में प्लाज्मा एलडीएल-सी (LDL-C) पर आसानी से पूरी हो जाती है, जिनमें कोलेस्ट्रॉल-आपूर्ति अपर्याप्तता का कोई संकेत नहीं बताया गया है।.
- अमेरिकी वयस्कों में लगभग 188 मिलीग्राम/डीएल (NHANES 2017–2018) का माध्य प्लाज्मा कुल कोलेस्ट्रॉल, संवेदनशीलता परिदृश्य के आधार पर, मॉडल-अनुमानित परिवहन तल से लगभग 2–4 गुना अधिक है। यह अतिरिक्त मात्रा चयापचय रूप से सहन की जाती है, प्रति-अपوبي (per-apoB) आधार पर एएससीवीडी (ASCVD) जोखिम से कारणात्मक रूप से जुड़ी हुई है, और बेसलाइन स्थितियों के तहत किसी भी गैर-गर्भवती वयस्क में किसी भी ज्ञात शारीरिक कार्य के लिए आवश्यक नहीं है।.
11. विधियाँ परिशिष्ट
11.1 कार्यक्षेत्र
यह परिशिष्ट खंड 7 के परिवहन-मॉडल अनुमान में उपयोग किए जाने वाले समीकरणों, पैरामीटर मानों और मान्यताओं को निर्दिष्ट करता है।.
११.२ समीकरण
प्लाज्मा कोलेस्ट्रॉल द्रव्यमान:
M_plasma = TC × V_plasma / 1000 (g)
जहाँ TC mg/dL में है और V_plasma dL में है।.
एनएमआर कण सांद्रता से कण प्रति डीएल में रूपांतरण:
N_particles_per_dL = [class-P] × 10⁻⁹ × N_A / 10 (LDL: [LDL-P] nmol/L में)
N_particles_per_dL = [class-P] × 10⁻⁶ × N_A / 10 (HDL: [HDL-P] µmol/L में)
जहाँ N_A = 6.022 × 10²³ /mol है। /10 लीटर को dL में बदलता है।.
हल किया गया उदाहरण, LDL-P = 1,200 nmol/L:
1,200 × 10⁻⁹ × 6.022 × 10²³ / 10 = 7.23 × 10¹⁶ कण/dL
हल किया गया उदाहरण, HDL-P = 30 µmol/L:
30 × 10⁻⁶ × 6.022 × 10²³ / 10 = 1.81 × 10¹⁸ कण/dL
एक लिपोप्रोटीन वर्ग से सतह FC योगदान:
[FC]_class (mg/dL) = N_particles_per_dL × n_FC,class × MW_chol × 1000 / N_A
हल किया गया उदाहरण, LDL-C 100 पर LDL (N = 7.23 × 10¹⁶/dL), प्रति कण 400 सतह FC, MW_chol = 386.7 g/mol:
7.23 × 10¹⁶ × 400 × 386.7 × 1000 / 6.022 × 10²³ = ~18.2 मिलीग्राम/डीएल
कुल मॉडल-अनुमानित परिवहन तल:
TC_floor ≈ Σ [FC]_class,surface + Σ [FC]_class,core + CE_core,structural + CE_delivery_reserve
11.3 उपयोग किए गए पैरामीटर मान
| पैरामीटर | केंद्रीय मान | आधार | संवेदनशीलता सीमा |
| प्लाज्मा आयतन | 3.0 ली (= 30 डीएल) | ~42 मिलीलीटर/किग्रा × 70 किग्रा | २.५–४.० लीटर |
| एलडीएल-सी 100 मिलीग्राम/डीएल पर एलडीएल-पी | ~1,200 nmol/L (= 7.1 × 10¹⁶ /dL) | एनएमआर लिपोप्रोफाइल डेटा; MESA, बृहस्पति | ६००–१,८०० एनमोल/एल |
| HDL-P 50 mg/dL पर HDL-C | ~30 µmol/L (= 1.8 × 10¹⁸ /dL) | एनएमआर डेटा | 20–40 µmol/L |
| एलडीएल कण प्रति सरफेस एफसी | 400 | हेवोणोजा 2000 पुनर्निर्माण15] | 300–500 |
| एफ़सी प्रति एचडीएल कण (कुल) | ~10 | एचडीएल2/3 संरचना समीक्षा; केंद्रीय मूल्यों पर एचडीएल-सी / एचडीएल-पी से गणना की गई | 5–15 |
| शुद्ध दैनिक परिधीय बाहरी मांग (गैर-गर्भवती वयस्क) | ~50 मिलीग्राम/दिन | एड्रिनल/गोंडल/झिल्ली अनुमानों का सम्मिश्र [26][27] | 20–150 मिग्रा/दिन |
| एमडब्ल्यू कोलेस्ट्रॉल | 386.7 g/mol | ठीक किया गया | लागू नहीं |
| एवोगाद्रो संख्या | 6.022 × 10²³ /मोल | ठीक किया गया | लागू नहीं |
11.4 मान्यताएँ
परिवहन-तल की गणना यहाँ स्पष्ट की गई मान्यताओं पर निर्भर करती है:
- गैर-गर्भवती वयस्क आधारभूत स्थितियों के तहत (कोई गर्भावस्था नहीं, कोई तीव्र बीमारी नहीं, कोई तीव्र ऊतक पुनर्जनन नहीं) चयापचय स्थिर अवस्था (मेटाबोलिक स्टेडी स्टेट) में होता है।.
- प्लाज्मा आयतन को व्यक्तिगत करने के बजाय एक एकल प्रतिनिधि मूल्य के रूप में लिया जाता है।.
- कणों की संख्या मॉडलिंग की गई सीमा पर वर्ग कोलेस्ट्रॉल सांद्रता के साथ लगभग रैखिक रूप से बढ़ती है; यह सन्निकटन चरम सीमाओं पर विफल हो जाता है।.
- सतह का एफसी प्रति एलडीएल हेवोणोया पुनर्निर्माण से लिया गया है; कण के आकार और रीमॉडेलिंग की स्थिति के साथ सतह की संरचना कुछ हद तक भिन्न होती है।.
- HDL कण प्रति FC परिपक्व गोलाकार HDL2/3 संरचना को दर्शाता है; नवजात डिस्क के आकार के HDL में प्रति कण अलग FC सामग्री होती है।.
- शुद्ध परिधीय मांग को मिलीग्राम/दिन के दहाई के क्रम में लिया जाता है; यह ऊतक-स्तरीय मानों को एकत्रित करता है जिनमें विभिन्न अंतःस्रावी स्थितियों के तहत व्यापक अनिश्चितता होती है।.
- एलपी(ए), काइलोमाइक्रोन, और काइलोमाइक्रोन रेमनेंट्स को अलग से मॉडल नहीं किया जाता है; उन्हें शामिल करने से FC योगदान थोड़ी मात्रा में ऊपर की ओर स्थानांतरित हो जाएगा।.
- यह मॉडल स्थिर-अवस्था (स्टडी-स्टेट) है और दैनिक (डियर्नल) को नजरअंदाज करता है, भोजन के बाद का, और मौसमी भिन्नता।.
11.5 यह परिशिष्ट क्या स्थापित नहीं करता है
यह परिशिष्ट कुल कोलेस्ट्रॉल के लिए कोई मापा हुआ मानवीय शारीरिक न्यूनतम (physiological minimum) स्थापित नहीं करता है। यह एक पारदर्शी, पुनरुत्पादक (reproducible) परिवहन-मॉडल अनुमान प्रदान करता है। मनुष्यों में बहुत कम प्लाज्मा एलडीएल-सी (LDL-C) की सुरक्षा के लिए प्रत्यक्ष अनुभवजन्य साक्ष्य (PCSK9 LOF वाहक; PCSK9-इहिबिटर परीक्षण प्रतिभागी) खंड 6.3 में अलग से प्रस्तुत किए गए हैं और यह सबसे मजबूत साक्ष्य बना हुआ है कि मॉडल का अनुमानित निचला स्तर शारीरिक रूप से संभव है। साक्ष्य की दोनों धाराएँ स्वतंत्र हैं: एक परिवहन मॉडल और एक नैदानिक/आनुवंशिक अवलोकन। वे संख्यात्मक रूप से सुसंगत हैं — दोनों दर्शाते हैं कि एक गैर-गर्भवती वयस्क में पहचाने गए नैदानिक परिणाम के बिना प्लाज्मा कुल कोलेस्ट्रॉल ~50-80 मिलीग्राम/डीएल तक गिर सकता है — लेकिन अकेले दोनों में से कोई भी निर्णायक नहीं है।.
संदर्भ
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