葉黃素在體內為什麼會集中在黃斑部? 2026/9/3 圖文:柒小編
葉黃素在體內為什麼會集中在黃斑部? 2026/9/3 圖文:柒小編
從腸道到眼底的旅程,身體究竟用了什麼機制?讓葉黃素「知道」該往哪裡去。
葉黃素是一種存在於深綠色蔬菜與蛋黃中的類胡蘿蔔素,人體無法自行合成,只能透過飲食攝取。
有趣的是,葉黃素被吃下肚之後,並不會平均分布在全身,而是會特別集中在視網膜中心一塊被稱為「黃斑部」的區域,濃度遠遠高於周邊組織。
從飲食到血液的關鍵脂蛋白載體
原始的葉黃素屬於脂溶性的類胡蘿蔔素,不溶於水,需要經過消化水解才能被身體吸收。
因此,酯化型葉黃素,需要先被胰臟脂解酶 (pancreatic lipase) 水解成游離型。 (游離型葉黃素不需要這一步驟)
以游離型葉黃素的狀態在腸道被吸收進入血液,必須依附在血液中的脂蛋白上才能運送到全身組織。
研究團隊利用人類視網膜色素上皮細胞模型觀察發現,葉黃素主要透過低密度脂蛋白(LDL)傳遞路徑進入細胞。
玉米黃素與內消旋玉米黃素則主要仰賴高密度脂蛋白(HDL),並透過一種名為SR-BI的清道夫受體(scavenger receptor class B1)完成攝取。
這兩種脂蛋白進入細胞的路徑並不相同,這個差異也為後續葉黃素與玉米黃素在視網膜分布不均埋下伏筆。
視網膜色素上皮(RPE)是血液與視網膜之間的重要關卡,葉黃素與玉米黃素必須先通過這一層細胞,才能進一步送進視網膜內部。
另一項針對RPE細胞的研究以抗體阻斷SR-BI功能後,發現細胞對玉米黃素與β-胡蘿蔔素的攝取都明顯減少。
以基因沉默方式降低SR-BI表現後,玉米黃素的攝取量下降幅度更大,顯示此路徑對玉米黃素的重要性。
為什麼偏偏是黃斑部?主因來自兩種專一的「結合運輸蛋白」
葉黃素與玉米黃素通過視網膜色素上皮之後,真正決定它們會不會留在黃斑部、留多久的關鍵,主要來自兩種高度專一的結合蛋白。
StARD3蛋白,研究團隊透過葉黃素結合蛋白比對其同源性及免疫組織化學染色等進行驗證,確認StARD3 (又稱MLN64) 就是人類視網膜的葉黃素結合蛋白。
GSTP1蛋白,也就是麩胱甘肽S-轉移酶的Pi亞型,因為具有專一性玉米黃素結合的GSTP1基因差異,而被發現與黃斑部色素密度的個體差異有關。
研究團隊的實驗室在過去十幾年間陸續確認了數種視網膜類胡蘿蔔素結合蛋白,除包括StARD、GSTP1。
還有較低專一性,但容量較大的類胡蘿蔔素沉積位置的微管蛋白等。
這些黃斑部裡專屬的蛋白質,使得葉黃素與玉米黃素一抵達視網膜,就會被各自對應的蛋白質群辨識並穩定留住。
這也是為什麼葉黃素與玉米黃素會特別濃縮在黃斑部,而不是均勻分散在整個視網膜的原因。
為什麼葉黃素與玉米黃素同樣集中,分布卻不對稱呢?
雖然葉黃素與玉米黃素都會往黃斑部集中,但兩者在視網膜上的分布其實並不對稱。
研究團隊透過共軛焦共振拉曼顯微技術直接對人類捐贈者視網膜成像。
發現玉米黃素高度集中在視網膜最中心的中心凹,而葉黃素則是以較低的濃度、更擴散的方式分布在黃斑部周邊。
較早期以組織切片搭配高效液相層析分析的研究,也觀察到類似的規律。
相對於玉米黃素,葉黃素在成人神經視網膜中的濃度會隨著與中心凹的距離增加而上升。
離中心凹越遠,葉黃素相對於玉米黃素的比例就越高。
在周邊視網膜甚至會反過來,變成葉黃素占優勢。
這種中心與周邊濃度反轉的現象,一般認為與視網膜中心以視錐細胞為主、周邊以視桿細胞為主的細胞組成差異有關。
這樣的分布機制對眼睛代表什麼?
黃斑部之所以需要葉黃素與玉米黃素高濃度堆積,與這兩種色素的物理特性有關。
它們能吸收藍光,並在光線強度變化時透過分子結構的微幅重新排列,動態調節進入感光細胞的光量。
研究者將這個現象形容為視網膜裡的分子百葉窗。
也因為玉米黃素集中在感光最密集的中心凹,會持續受到最強的光線照射。
因此在生理上有其邏輯,將它安排在防護最前線。
葉黃素從飲食中被水解吸收之後,要經過脂蛋白運送、視網膜色素上皮的清道夫受體篩選。
最後由StARD3這種專一的結合蛋白辨識、留置,才能穩定地在黃斑部堆積下來。
玉米黃素則走了一條相似但不完全相同的路,靠HDL與GSTP1完成同樣的旅程,並且更集中在視網膜最核心的位置。
小叮嚀:
理解這些路徑,有助於我們知道為什麼「吃進去」跟「留在眼睛裡」是兩件需要分開看待的事。
也是知道葉黃素代謝路徑與個體差異的重要基礎。
這也是為什麼個體對葉黃素具有感受差異的原因之一唷。
參考資料
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