一项令人惊讶的发现表明,以脂肪为燃料的大脑机制可能帮助受损神经元恢复活力。研究人员发现,神经元能够燃烧甚至自身制造脂肪来为大脑供能。在一种罕见脑疾病患者中,一种故障蛋白会阻断这一过程,导致神经元虚弱和受损。
通过为细胞提供特定脂肪,科学家仅用48小时就恢复了它们的能量和功能。这一发现可能为治愈大脑和逆转神经损伤开辟新途径。
故障蛋白如何扰乱大脑能量
来自澳大利亚昆士兰大学和芬兰赫尔辛基大学的研究人员发现证据,表明神经元可以将脂肪作为能量来源,挑战了长期以来认为它们仅依赖糖分的观念。更引人注目的是,神经元在需要额外燃料时,可以通过回收自身细胞部件来生产脂肪。这一过程依赖于一种关键蛋白DDHD2。
当DDHD2蛋白功能异常时,就会发生一种名为遗传性痉挛性截瘫54型(HSP54)的罕见神经疾病。没有这种蛋白,神经元就无法制造所需脂肪来维持能量和正常通信,导致信号传递问题早期出现并逐渐恶化。
HSP54患儿往往在幼年就开始出现运动和思维困难。然而,新发现带来了新的希望。在实验室研究中,科学家为受损神经元提供特定脂肪酸补充剂,发现仅48小时内,细胞就恢复了能量并开始更正常地运作。
“这真是一个改变游戏规则的发现,”澳大利亚生物工程与纳米技术研究所的梅尔贾·琼苏博士说,她构思并领导了这项研究。“我们已经证明,健康的神经元依赖脂肪作为燃料,当这种通路在HSP54等疾病中失效时,可能有可能修复损伤并逆转神经病理。”
迈向未来治疗
研究团队的下一步是评估这些基于脂肪酸的治疗方法在临床前模型中是否安全有效。这项工作将有助于确定类似疗法最终能否在人体中进行测试,以及这种基于脂肪的能量通路是否可用于治疗目前尚无可用疗法的其他脑部疾病。
“我们将继续通过新的非侵入性技术对大脑进行成像,以加速潜在疗法的开发。这一突破不仅改写了教科书,还可能改变人们的生活,”赫尔辛基大学的朱塞佩·巴利斯特里博士说。
参考文献:“DDHD2为神经元能量和功能提供饱和脂肪酸通量”,作者:Saber H. Saber、Nyakuoy Yak、Xuan Ling Hilary Yong、Yih Tyng Bong、Hannah Leeson、Chuan-Yang Dai、Tobias Binder、Siyuan Lu、Reshinthine Purushothaman、An-Sofie Lenaerts、Leonardo Almeida-Souza、Lidiia Koludarova、Safak Er、Irena Hlushchuk、Arnaud Gaudin、Sachin Singh、Tuula A. Nyman、Jeffrey R. Harmer、Steven Zuryn、Ernst Wolvetang、Gert Hoy Talbo、Mikko Airavaara、Brendan J. Battersby、Ashley J. van Waardenberg、Victor Anggono、Giuseppe Balistreri和Merja Joensuu,2025年9月30日,《自然-代谢》。
DOI: 10.1038/s42255-025-01367-x
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