有機溶質轉運蛋白

有機溶質轉運蛋白（organic solute transporter，OST）是一組異源二聚體蛋白，由α和β兩個亞基組成，因此合稱為OST α/β。

OST α/β在體內各組織均有分布，但主要分布在胃腸道上皮細胞基底膜，負責將膽汁酸從胞內轉運入靜脈血，以實現膽汁酸的腸肝循環。

除了膽汁酸外，OST也可轉運類固醇和部分藥物。

基本介紹

• 中文名：有機溶質轉運蛋白
• 外文名：organic solute transporter
• 別名：OST

基本信息

有機溶質轉運蛋白（OST）是一組異源二聚體蛋白，由α和β兩個亞基組成。人類的OST α基因（SLC51A）定位於3號染色體，OSTβ（SLC51B）位於15號染色體上。

OST主要表達在腸細胞、肝細胞、膽管、膽囊、腎近端小管基底外側膜等組織，能將膽汁酸從這些部位轉移到靜脈血中，是膽汁酸進行腸肝、膽汁、腎肝等多種循環的主要通道蛋白；也有研究發現，腎上腺、卵巢、睪丸等固醇運輸組織中也有OST的表達。

OST尚無高解析度的電子顯微鏡圖像，僅有預測的分子結構圖。OST蛋白由340個胺基酸構成，預測有7個跨膜結構域。

預測的OST分子模式圖

生理功能

異二聚體OSTα/β能夠轉運各種有機陰離子和類固醇分子，底物特異性相對較寬，對膽汁酸（如CA）以及共軛類固醇（如雌酮-3-硫酸鹽）顯示出較強的轉運能力。OST功能的正常行使需要α和β兩個亞基形成異源二聚體，其跨膜運輸物質的功能則主要是由β亞基展現的。

OST的轉運功能與離子梯度和ATP無關，它主要依靠易化擴散的機制來傳輸其底物。

OST是膽汁酸高效完成肝腸循環所需的重要通道蛋白。由肝臟分泌進入腸道的膽汁酸約有95%在腸道被重吸收，僅有5%左右隨糞便排出。大部分膽汁酸在迴腸末端通過頂端鈉離子依賴膽汁酸轉運蛋白（ASBT）以主動轉運的方式進入小腸上皮細胞，並與迴腸膽汁酸結合蛋白（IBABP）結合，最後經有機溶質轉運蛋白α/β（OSTα/OSTβ）轉運進入門靜脈。少部分膽汁酸則以被動擴散的形式在結腸內被吸收，經門靜脈進入竇狀隙。位於肝細胞基底膜上的Na+/牛磺酸共轉運多肽（NTCP）及有機陰離子轉運多肽（OATP）將位於竇狀隙的膽汁酸轉運至肝細胞，隨後將其運輸至肝毛細膽管處，由膽鹽輸出泵（BSEP）和多藥耐藥相關蛋白2（MRP2）轉運至肝細胞外形成膽汁，隨進食再次排入腸道，完成膽汁酸的肝腸循環。

膽汁酸的腸肝循環

研究意義

OST作為膽汁酸腸肝循環中的重要通道蛋白，在膽汁酸代謝相關研究中作為靶點得到關注。一項研究發現，OSTα基因敲除小鼠的腸道膽汁酸吸收受損，進而膽汁酸池大小減少，證明了OSTα/β對於膽汁酸吸收的重要性。且由於OST主要負責腸道上皮細胞基底外側的膽汁酸輸出功能，若其功能失調，OSTα基因敲除小鼠則表現出脂質吸收不良及與年齡無關的體重增加和胰島素抵抗。

此外，也有研究發現，OSTβ移碼突變的患者可能表現出先天性腹瀉和膽汁淤積，但病例較少，還有待進一步研究。