《自然·代谢》：刷新认知！科学家发现，神经元不是只能“吃糖”，也会消耗脂质供能 丨科学大发现
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还记得是我高中时候学到的知识，大脑是我们体内耗糖最厉害的器官。（当时觉得也非常对，猛学习的每一天都特别饿）大脑活动需要非常多的能量，长期以来，我们都认为葡萄糖是供给神经元的主要能量来源，因为神经元本身储存脂质的能力有限，在健康神经元中几乎观察不到脂滴（LD）的存在。
但这个观点在今天要被改变了。
威尔康奈尔医学院科研团队在《自然·代谢》杂志发文，研究者们发现，脂质同样是神经元的重要能量储备，一种神经元特异性的脂肪酶DDHD2介导了甘油三酯释放脂肪酸、经线粒体β氧化代谢产生ATP，支持神经元突触末梢的囊泡循环等活动。
我们对神经元的认知，又要打开一扇新的大门了。
脂质，特别是脂肪酸，也是组织细胞生命活动的重要能量来源。甘油三酯是细胞脂质储备的主要形式。在细胞质脂肪酶的作用下，甘油三酯可以被水解为游离脂肪酸，随后转化为脂肪酰辅酶A，通过脂质转运蛋白CPT1进入线粒体，经β氧化途径产生ATP，为细胞活动供能。
在大脑中，储存并使用脂质的细胞主要是星形胶质细胞和少突胶质细胞，相比之下很少在神经元中观察到储存脂质的脂滴，所以一直以来科学家们都认为神经元主要通过葡萄糖代谢来满足能量需要，可能不怎么使用脂质。
但一种疾病的存在让科学家们开始怀疑这个观点。
常染色体隐形遗传性痉挛性截瘫（HSP）的亚型SPG54，主要由DDHD2基因突变导致，患者表现出认知障碍、共济失调等一系列中枢神经系统问题。DDHD2是一种广泛存在于大脑中的脂肪酶，该基因功能缺失会导致小鼠神经元中的脂滴积累，在患者脑内也能检测到脂质的累积。
由此来看，脂质显然在神经元功能中存在一定的作用，而且与DDHD2功能有关。
研究者对小鼠大脑中的DDHD2进行了分析，发现DDHD2在整个海马体中都有表达，尤其在突触末端信号明显，与突触前标志物高度重合。尤其值得关注的是，DDHD2在神经元中的表达量显著高于星形胶质细胞，可达后者的6倍以上。
部分DDHD2信号点与脂滴相邻，分布常与线粒体和溶酶体紧密接触。使用抑制剂抑制DDHD2功能，则会让神经元突触末端大量积累脂滴。这越来越让研究者怀疑，DDHD2深度参与了神经元的脂质代谢和能量调节。
研究者使用示踪法追踪了小鼠大脑中脂肪酸的去向，发现神经元突触中脂滴存储的脂肪酸能够在DDHD2调控下经CPT1转运进入线粒体，参与氧化代谢。这直接证实了神经元同样会使用脂质作为能量来源。
在缺乏葡萄糖供能的情况下，脂质就成了神经元的主要能量来源。实验中研究者观察到，耗尽葡萄糖后，神经元仍旧能够启动关键的备用燃料，通过脂肪酸产生足够的ATP，维持神经元的正常突触活动和囊泡循环。
以上结果表明，神经元具有利用自身脂质储备维持功能的能力，揭示了突触对能量来源的代偿机制，为理解神经系统在代谢压力下的适应性提供了重要线索。
不过研究者也在评论中指出，新发现带来了很多新问题。神经元自身脂质储量有限，它们如何在高能需求下获取足够脂肪酸？星形胶质细胞是否在神经活动期间向神经元转运脂质以支持突触功能仍不明确。此外，ApoE4这一阿尔茨海默病相关基因型会削弱神经元摄取长链脂肪酸的能力，可能进一步影响其代谢适应性。
科学家们又有很多新的实验要做了。
参考资料：
[1]Kumar, M., Wu, Y., Knapp, J. et al. Triglycerides are an important fuel reserve for synapse function in the brain. Nat Metab (2025). https://doi.org/10.1038/s42255-025-01321-x
[2]Li, S., Sheng, ZH. Fuelling synapses via lipid metabolism. Nat Metab (2025). https://doi.org/10.1038/s42255-025-01306-w
本文作者丨代丝雨
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