综述：饱和与多不饱和磷脂酰胆碱及胆固醇三元混合物中的两相共存

这篇综述创新性地利用2H和14N核磁共振技术，通过单样本分析量化了脂质/胆固醇三元混合物中液态有序相（?o）与液态无序相（?d）的共存现象。研究发现，随着不饱和磷脂（如DOPC、C18:2-PC、C18:3-PC）不饱和度增加，两相共存温度范围显著拓宽，且?d相在低温下反而表现出更高流动性。该工作为膜脂筏（membrane raft）假说提供了关键实验依据，并建立了通过14N NMR解析未标记不饱和脂质分配的新方法。

　　

2. 材料与方法

研究团队制备了包含二油酰磷脂酰胆碱（DOPC）、亚油酰磷脂酰胆碱（C18:2-PC）或亚麻酰磷脂酰胆碱（C18:3-PC）与二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）、胆固醇的三元混合物。通过特异性氘代标记（如d₆-DPPC和d₁-胆固醇），利用600 MHz核磁共振仪在92.147 MHz（²H）和43.364 MHz（¹⁴N）频率下采集四极回波信号。实验创新性地采用¹⁴N NMR解析未标记不饱和脂质的分配，克服了传统方法需多重标记的局限。

3. 结果与讨论

3.1 温度与组分依赖的两相共存

在C18:1-PC/DPPC/胆固醇体系中（摩尔比0.35:0.43:0.22），²H NMR谱显示?_o相DPPC甲基分裂达12 kHz，显著高于?_d相的5 kHz（图3）。当替换为三不饱和C18:3-PC时，两相共存区间扩展至17.8-49°C（图7），且?_d相脂质占比随温度降低反升至90%（图9c），颠覆了"低温导致膜刚性"的传统认知。

3.2 组分分配与相图构建

通过杠杆规则计算显示，在C18:2-PC体系中，胆固醇在?_d相的占比稳定在12-21%，而DPPC从30%降至8%（表2）。¹⁴N NMR揭示PC头基在?_o相的分裂（10.6 kHz）大于?_d相（9.9 kHz），证实磷脂极性头在两相中存在构象差异（图8）。相图分析发现三元体系存在临界点，当样品组成接近临界组成时，谱线展宽效应阻碍相分离观测（图5）。

4. 创新意义

该研究建立了单样本测定三元脂质相图的方法学突破，证明多不饱和磷脂能显著拓宽生物膜的相共存温度窗口。发现?_d相在低温下的反常流动性提升现象，为理解细胞膜在低温环境下的功能适应性提供了新视角。通过¹⁴N NMR监测天然丰度氮信号，避免了繁琐的脂质标记步骤，为后续研究生物膜相行为设立了新标准。