大脑供能新发现？葡萄糖竟不是神经元主要能量来源

*仅供医学专业人士阅读参考

那是我高中时期所学的知识，人体内消耗糖分最为剧烈的器官便是大脑。（那时的我深以为然，那些刻苦学习的日子总是伴随着强烈的饥饿感）大脑运作需要大量的能量，我们长期以来都认为葡萄糖是神经元获取能量的主要途径，这是因为神经元自身储存脂肪的能力有限，在健康的神经元中，几乎无法观察到脂滴（LD）的存在。

但这个观点在今天要被改变了。

威尔康奈尔医学院的研究团队在《自然·代谢》期刊上发表文章，指出脂质也是神经元的关键能量来源。他们发现，一种具有神经元特异性的脂肪酶DDHD2在甘油三酯分解脂肪酸、通过线粒体β氧化途径生成ATP的过程中起到关键作用，进而支持神经元突触末梢的囊泡循环及其他相关活动。

我们对神经元的认知，又要打开一扇新的大门了。

脂质，尤其是脂肪酸，对于组织细胞的生命活动至关重要，它们是细胞获取能量的关键途径。甘油三酯作为细胞内脂质储存的主要形式，在细胞质脂肪酶的催化下，能够分解成游离脂肪酸。这些游离脂肪酸进一步转化为脂肪酰辅酶A，借助脂质转运蛋白CPT1进入线粒体，通过β氧化过程生成ATP，从而为细胞提供能量支持。

在大脑内部，负责储存和利用脂质的细胞主要分为两类：星形胶质细胞与少突胶质细胞。与此形成鲜明对比的是，神经元中很少见到储存脂质的脂滴。因此互助县树人高级中学，长久以来，科学家们普遍认为神经元在满足能量需求时，主要通过葡萄糖代谢途径，而较少依赖脂质。

但一种疾病的存在让科学家们开始怀疑这个观点。

常染色体隐性遗传的痉挛性截瘫亚型SPG54，其发生主要归因于DDHD2基因的突变。这种突变使得患者出现认知障碍、共济失调等中枢神经系统症状。DDHD2基因编码的蛋白质是一种在大脑中普遍存在的脂肪酶，其功能丧失会导致小鼠神经元内脂滴的堆积，而在患者的脑部同样可以观察到脂质的大量聚集。

观察可知，脂质在神经元的运作中扮演着一定角色，并且其作用与DDHD2的功能紧密相连。

研究者在分析小鼠大脑的DDHD2时发现，该蛋白在海马体中广泛存在，特别是在突触区域，其表达情况尤为突出，与突触前端的标记物紧密吻合。更引人注目的是，DDHD2在神经元中的含量远超星形胶质细胞，其比例甚至高达后者的六倍以上。

某些DDHD2信号点紧邻脂滴，其分布往往与线粒体和溶酶体紧密相邻。若采用抑制剂来抑制DDHD2的功能，神经元突触末端便会大量聚集脂滴。这种现象逐渐使研究者产生疑问，即DDHD2可能在神经元的脂质代谢和能量调节中扮演着重要的角色。

研究者通过示踪技术对小鼠大脑内脂肪酸的流动进行了追踪，结果表明，神经元突触内储存的脂肪酸在DDHD2的调控作用下，能够通过CPT1的转运机制进入线粒体，并参与到氧化代谢过程中。这一发现明确指出，神经元也能够利用脂质作为其能量供应的来源。

在葡萄糖能量供应不足时，脂质转变成为神经元获取能量的主要途径。在实验中，研究人员发现，当葡萄糖被耗尽之后，神经元依然能够激活关键的备用能源机制，通过脂肪酸的代谢生成充足的ATP，以此确保神经元的正常突触功能以及囊泡循环的进行。

上述研究结果表明，神经元能够运用自身的脂质储存来保持其功能，这一发现揭示了突触在能量供应方面的补偿机制，同时为深入理解神经系统在面临代谢压力时的适应性变化提供了关键信息。

研究者们在评论中提到，这一新发现也引发了一系列新的疑问。神经元的脂质储备是有限的，那么它们在面临高能量需求时，又是如何获取到足够的脂肪酸的呢？至于星形胶质细胞，在神经活动期间是否将脂质传递给神经元以维持突触功能，这一点目前尚无定论。另外，ApoE4这一与阿尔茨海默病相关的基因型，可能会降低神经元吸收长链脂肪酸的能力，这或许还会对其代谢适应性造成更大的影响。

科学家们又有很多新的实验要做了。