大脑不只需葡萄糖，髓鞘脂肪酸提供能量储备

研究表明髓鞘脂肪酸代谢可以作为中枢神经系统的能量储备。

哺乳动物的大脑以三磷酸腺苷 (ATP) 的形式消耗大量能量。这是细胞用来转移能量的分子，最终为多种生物过程提供能量。

与其他具有脂肪细胞的器官不同，迄今为止，人们尚未发现中枢神经系统 (CNS) 中的神经元和其他细胞具有明显的局部能量储备。虽然星形胶质细胞可以在低血糖水平（即低血糖症）的情况下使用储存的糖原暂时保护神经元，但已发现持续缺乏葡萄糖会导致长期神经退化。

德国马克斯普朗克多学科研究所和世界各地其他研究所的研究人员最近开展了一项研究，探讨神经胶质脂肪酸代谢对储存能量的贡献，这些能量也可被中枢神经系统的其他细胞使用。

他们的研究成果发表在《自然神经科学》杂志上，表明少突胶质细胞的脂质代谢可以作为能量储备，有助于克服葡萄糖缺乏和相关的神经退行性。

论文指导作者 Klaus-Armin Nave 表示：

• 论文的主要假设是来自一种推测性的想法：即髓鞘可能已经进化为一种高度专业化的脂质储存器。

在进化过程中，髓鞘的出现与轴突相关神经胶质细胞中脂质滴的丢失同时发生。在突变的果蝇中证明，过量的糖酵解产物会在轴突中转化为脂肪酸，然后被送回包裹的神经胶质细胞并以脂质滴的形式储存起来。

什么是髓鞘
髓鞘（myelin sheath）是一种由脂质和蛋白质组成的多层膜结构，包裹在神经细胞轴突（长的神经纤维）外面，起到绝缘的作用。髓鞘的主要功能是加速神经信号的传导，通过跳跃式传导（saltatory conduction），即动作电位在髓鞘之间的“朗飞结”（Nodes of Ranvier）跳跃传播，从而显著提高了神经冲动传递的速度。

髓鞘是由两种类型的细胞产生的：

1. 中枢神经系统（脑和脊髓）中，髓鞘是由少突胶质细胞（oligodendrocytes）产生的。
2. 周围神经系统（中枢神经系统以外的神经组织）中，髓鞘是由施旺细胞（Schwann cells）产生的。

根据贝伦和其他研究人员先前收集到的研究结果，纳夫和他的同事们推测：

• 髓鞘可能是随着神经胶质细胞学会将储存的脂质和特定蛋白质“包装”到可以包裹轴突的膜中而进化而来的。

研究方法：
首先进行了简单的离体实验，分离成年小鼠的视神经并将其放入培养皿中，在培养基中存在或不存在葡萄糖的情况下测量了其神经胶质细胞群的存活率。少突胶质细胞对葡萄糖缺乏的耐受性出奇地好，但前提是它们能够降解髓鞘中的脂肪酸并通过氧化线粒体中的分解产物产生 ATP。

在进一步的实验中，研究人员发现少突胶质细胞从脂质中产生的能量也可以支持视神经髓鞘轴突的电脉冲活动。利用细胞特异性小鼠突变体，他们发现少突胶质细胞过氧化物酶体（在少突胶质细胞和髓鞘中发现的小细胞器）也在脂肪酸的周转中发挥作用。

当小鼠缺乏葡萄糖转运蛋白时，少突胶质细胞在体内会‘挨饿’，然而，这是可以忍受的，因为髓鞘细胞可以立即获得脂肪酸，因为正常的髓鞘脂质周转仍在继续。然而，当用电子显微镜分析时，这些小鼠会逐渐失去髓鞘膜。

成年哺乳动物的髓鞘脑可能拥有大量能量储备，有助于暂时弥补能量短缺。这些发现可能对研究因饥饿导致脑白质损失的疾病（如神经性厌食症）具有重要意义。

更多信息： Ebrahim Asadollahi 等人，少突胶质细胞脂肪酸代谢作为中枢神经系统能量储备，《自然神经科学》（2024 年）。DOI ：10.1038/s41593-024-01749-6。

如何通过食物提供髓鞘脂肪酸？
为了支持髓鞘的健康，摄取有助于神经系统发育和维护的脂肪酸非常重要。髓鞘主要由脂质组成，其中包括饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸（特别是Omega-3和Omega-6脂肪酸）。

以下是一些富含有益脂肪酸的食物，可以通过饮食为髓鞘提供营养支持：

1. Omega-3脂肪酸
Omega-3脂肪酸对髓鞘形成和神经健康至关重要，尤其是其中的DHA（Docosahexaenoic Acid，二十二碳六烯酸）成分。

• 鱼类：特别是富含DHA和EPA的深海鱼，如鲑鱼、沙丁鱼、鲱鱼、金枪鱼和鳟鱼。
• 植物来源：亚麻籽、奇亚籽、核桃和藻油富含ALA（α-亚麻酸），虽然体内转化效率较低，但依然是不错的Omega-3来源。

2. Omega-6脂肪酸
Omega-6脂肪酸对大脑功能和神经传导也很重要，但摄取时应保持Omega-3和Omega-6的平衡。

• 植物油：葵花籽油、红花油、玉米油和大豆油。
• 坚果与种子：核桃、南瓜籽和芝麻中富含亚油酸等Omega-6脂肪酸。

3. 饱和脂肪酸
虽然饱和脂肪酸常被认为对心血管健康有害，但在适量摄入的情况下，它们也是髓鞘结构的重要成分之一。

• 椰子油：富含中链甘油三酯，能够快速为大脑和神经系统提供能量。
• 乳制品：如奶酪、黄油和全脂牛奶中的饱和脂肪酸。

4. 单不饱和脂肪酸
单不饱和脂肪酸有助于维持神经系统的健康。

• 橄榄油：优质的橄榄油是单不饱和脂肪酸的良好来源。
• 鳄梨：含丰富的健康脂肪，有助于神经系统健康。

5. 维生素和微量营养素
除了脂肪酸，还需要一些关键的维生素来支持髓鞘的生成和修复：

• 维生素B12：缺乏维生素B12会导致髓鞘退化，因此补充肉类、蛋类、乳制品和强化食品是有益的。
• 维生素D：研究表明，维生素D有助于髓鞘的形成。可通过晒太阳、食用富含维生素D的食物（如鱼类、蛋黄）或补充剂来获取。

6. 胆固醇
髓鞘中含有大量胆固醇，它是细胞膜和髓鞘的基本组成部分。

• 动物性食品：如蛋黄、肝脏、肉类等食物含有胆固醇，有助于髓鞘的形成。