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Takashi Shichita |东京都医学研究所
研究背景
损伤区域周围的神经元对脑缺血后脑功能恢复起着重要的作用。到目前为止，脑内自发激活神经保护的分子机制还不是很清楚。来至东京都医学研究所的Takashi Shichita 团队在《Neuron》上发表题为 “PLA2G2E-mediated lipid metabolism triggers brain autonomous neural repair after ischemic stroke” 的文章，首次证实缺血周围的神经元分泌磷脂酶PLA2G2E促进多不饱和脂肪酸DGLA 及其代谢产物15-HETrE的产生，进而激活与功能恢复相关的PADI4阳性神经元亚群，参与脑缺血后的功能恢复。该研究系统阐明了脂代谢在脑缺血后神经保护中的作用。
PLA2G2E 在脑缺血后的功能恢复中起着重要作用
首先，研究团队通过质谱分析发现磷脂酶PLA2不同亚型在脑缺血后不同时间点显著变化，其中PLA2G2E在脑缺血后增加最为显著。随后，研究团队在小鼠中分别敲除PLA2家族的不同亚型，发现PLA2G2E敲除小鼠的缺血梗死面积显著增加。同时，研究团队发现PLA2G2E特定表达在缺血周围的神经元中。这些结果提示，PLA2G2E在缺血周围的神经元中起着保护作用。在脑缺血周围区域，PADI4诱导与脑功能恢复相关的神经元亚型产生
研究团队随后开展脑缺血3天后的PLA2GE敲除小鼠Microarray分析，发现转录因子调节因子PADI4的mRNA水平变化最为显著。研究团队使用流式分选谷氨酸能神经元并进行单细胞转录组分析，发现PADI4诱导特定的谷氨酸能神经元亚型的产生，这类神经元与脑功能的恢复有着密切关系。
PLA2G2E 产生DGLA 和其代谢产物15-HETrE并促进PAI4D阳性的神经元亚型产生
最后，研究团队发现PLA2G2E 可以产生不饱和脂肪酸DGLA 和其他代谢产物15-HETrE. DGLA 和15-HETrE可以恢复由PLA2G2E 敲除而减少的PADI4阳性神经元数量，同时显著减少了缺血梗死面积。上述结果进一步证实了磷脂酶PLA2G2E及其代谢产物在脑缺血后神经功能恢复中的重要作用。
结果讨论
一直以来，脑缺血后自发激活神经修复的分子机制还不是很清楚。该研究首次报道了缺血周围神经元内的脂代谢参与神经损伤修复，揭示了磷脂酶及其代谢产物在缺血后神经功能恢复中的作用。DGLA 这类不饱和脂肪酸可以口服摄入从而发挥功能，提示我们或许可以通过膳食疗法来进行卒中的预防和康复治疗，为缺血性卒中早期干预和改善预后提供理论基础和新的思路。
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