专题笔谈│神经酸及其在神经系统疾病治疗中的应用

学术   健康   2024-10-24 10:09   辽宁  

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专题笔谈神经酸及其在神经系统疾病治疗中的应用

王 宁1,陈显扬2,王朝东1
中国实用儿科杂志  2024 Vol.39(10):726-730

摘要

  神经酸最早在哺乳动物的神经组织中被发现,并因此而得名。近年来,神经酸因其在神经系统发育和疾病防治中的独特作用,受到了国内外神经生物学和营养学专家的广泛关注。神经酸是一种超长链单不饱和脂肪酸,是人类大脑复合脂质中的主要成分,是构成大脑神经细胞髓鞘的核心物质,具有修复受损脑神经纤维以及促进神经元再生的功能。人体缺乏神经酸会导致失眠、健忘、脑萎缩、脑白质病变等多种神经精神疾病,补充神经酸可以有效缓解这类疾病。此外,神经酸还能改善代谢异常、心脑血管疾病,并增强免疫力。因此,神经酸对人类健康具有重要意义,已经引起广大医药工作者的研究兴趣。文章将回顾国内外对神经酸在治疗神经系统疾病的应用研究,并对其进行综述。

关键词

  神经酸;神经变性病;中枢神经系统脱髓鞘疾病;脑血管疾病;不饱和脂肪酸
作者单位:1.首都医科大学宣武医院神经内科,北京  100053;2.宝枫遗传代谢研究重点实验室  中关村医学工程健康产业化基地,北京  101318
通信作者:王朝东,电子信箱:cdongwang01@126.com

神经酸学名为顺-15-二十四碳单烯酸(cis-15-tetracosenoic acid),是一种ω-9型的单不饱和脂肪酸,最早在哺乳动物神经组织中发现并因此得名[1]。神经酸是髓鞘神经纤维生物合成的重要组成部分,主要以鞘糖脂和鞘磷脂的形式广泛分布于大脑和其他神经组织中[2],与大脑发育、功能维持以及神经细胞的合成密切相关。此外,母乳中含有神经酸,有助于促进婴幼儿早期髓鞘形成和大脑发育。体内神经酸水平下降会大大增加患阿尔茨海默病、脑梗死、帕金森病和抑郁症等脑病的风险,研究证明神经酸在预防和治疗一些神经系统疾病中有效,如肾上腺脑白质营养不良和脑-肝-肾综合征(Zellweger综合征)[3-4]。

人体内神经酸具有多种形态,包括游离神经酸和结构型神经酸。其中,结构型神经酸在血液中多以甘油三酯、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等形式存在;游离神经酸是由24个碳原子组成的单链脂肪酸,为带有一条长的烃链和一个末端羧基组成的羧酸,属于ω-9系脂肪酸,是单独存在、未与其他物质结合的,被作为体内含量监测标记物。研究表明,血液中游离神经酸含量过高与免疫性脑白质病、精神疾病相关;同时,也是脑小血管破裂的标志之一[5]。除此以外,血清中高水平游离脂肪酸与糖尿病等代谢疾病密切相关,可能通过改变葡萄糖、 游离脂肪酸代谢过程中的关键酶活性或表达水平,使胰岛TG含量增加,致使β细胞凋亡、GLUT2表达下降等多种异常,导致机体β细胞分泌功能缺陷[6-8]。所以,补充神经酸应以结构型神经酸为主,如一些植物提取物(元宝枫籽的天然提取物),天然神经酸一般以多种形式存在于自然界中,不是单一的、孤立的分子状态,可能多与其他脂肪酸、植物成分等结合在一起,以结构型神经酸的形式存在。

1 神经酸与神经系统变性疾病

阿尔茨海默病是老年期最常见的神经退行性疾病之一,也是最为常见的一种痴呆类型,起病隐匿,症状呈进行性加重,以认知功能障碍为主要特征,也可伴有行为损害,目前尚无有效的治疗方法[9]。神经酸在髓鞘中主要以鞘糖脂和鞘磷脂的结构存在,有利于提高记忆性神经元细胞活性并稳定神经系统,有增强记忆、提高分析判断能力以及视空间识别等方面的作用。

我国大样本研究结果显示,认知障碍患病率约为14.71%,老年人、女性和农村人口患病率更高,据统计,每年有10%~15%的认知障碍发展为阿尔茨海默病,约有2/3的患者从认知障碍发展为阿尔茨海默病[10]。研究表明,神经酸通过血脑屏障时不被破坏,是目前惟一已知的可以促进受损神经纤维修复和再生的物质[4,11]。Song等[12]揭示了补充天然神经酸及必需脂肪酸提高认知功能的作用机制,为神经酸改善认知功能方面提供了科学依据。在临床应用方面,方伊卡等[13]研究证实了脑白质疏松所致的认知功能障碍患者在天然神经酸联合盐酸氟桂利嗪治疗后,临床症状和认知功能可得到显著改善,且与单纯应用盐酸氟桂利嗪胶囊相比,不良反应无明显增加,该治疗可视为一种安全可靠且可推广性强的治疗方案。神经酸能够完整地穿过血脑屏障,直接嵌入受损的神经纤维和神经细胞部位,促使受损的神经纤维保护髓鞘再生,修复断裂的神经纤维,溶解堵塞通道的坏死组织。此外,神经酸还能激活并再生被破坏的神经细胞,有助于增强认知功能障碍患者的治疗效果[11,14-15]。

2 神经酸与中枢神经系统脱髓鞘疾病

多发性硬化症是一类与自身免疫相关的脱髓鞘疾病,严重损害中枢神经系统,多见于青中年,女性较男性发病率高[16-17]。患者病变可在大脑、小脑、脑干、脊髓和视神经等部位,主要病理变化是髓鞘破坏,症状包括视力下降、复视、言语不清、行走不稳、肢体麻木、失眠等。

Sargent等[18]在1994年首先提出脱髓鞘疾病与神经酸缺乏有关,并在动物实验中发现老鼠体内神经酸不足会导致髓鞘受损,在饮食中添加天然神经酸,对治疗多发性硬化症有明显疗效。并且,通过人体试验观察到补充天然神经酸能促进体内合成鞘脂糖和鞘磷脂,从而促进脱落的髓鞘再生,有助于改善多发性硬化症的症状,并一定程度恢复受损神经纤维[19]。

元宝枫籽油富含天然神经酸,Xue等[20]研究结果显示,在饮食中补充元宝枫籽油能改善少突胶质细胞的成熟和再髓鞘化;辅以元宝枫籽油饮食可减弱由双环己酮草酰二腙试剂诱发的脱髓鞘现象,表明元宝枫籽油是脱髓鞘疾病的一种新型治疗饮食[20]。该研究不但具有较高的科学价值,而且为研究治疗多发性硬化症的药物提供了理论基础和实验依据,具有较大的临床应用价值。

肾上腺脑白质营养不良症(adrenoleukodys-trophy,ALD)是一种X连锁遗传的神经退行性疾病,与编码过氧化物酶体跨膜蛋白的ABCD1基因突变有关[21]。多数ALD患者在儿童或青少年期(5~15岁)起病,男性占绝大多数,主要累及肾上腺、脊髓神经及脑白质,患者过氧化物酶体缺乏分解超长链脂肪酸的酶,致使饱和的长链脂肪酸累积,从而引起中枢神经系统脱髓鞘病变[22]。ALD患者有3种核心临床综合征:缓慢进展的脊髓神经病、快速进展性脑白质营养不良和肾上腺皮质功能减退症。这些综合征并非存在于所有个体中,并且与基因型无关[23]。

罗伦佐油(Lorenzo's oil)曾被认为是ALD的治疗方法之一,尤其是无症状型或单纯脊髓神经病,已被证明可显著降低血浆蜡酸(C26:0,超长链脂肪酸的一种)水平,但是罗伦佐油对预防ALD患者脱髓鞘病变的进展没有显著效果,不能改变已经发生的神经系统症状[24]。至于其他疗法的研究,Sarjent等[25]经过多项试验证明通过进食富含神经酸的植物油,ALD患者病情可得到改善。此外,根据明尼苏达大学孤儿药物研究中心(The University of Minnesota Center for Orphan Drug Research)的Terluk等[24]研究,高浓度神经酸(50 μmol/L)能够以浓度依赖的方式在ALD模型细胞系中逆转总脂质蜡酸的积累,并保护ALD模型细胞免受氧化损伤。神经酸能够支持脑白质发育,还有潜在预防脱髓鞘的功能,从而对ALD治疗有很大帮助,但还需要更多动物研究或临床试验来全面了解神经酸的治疗潜力。

3 神经酸与脑血管疾病

急性缺血性脑卒中又称急性脑梗死,可在缺血发作后引起不同程度和类型的脑组织损伤,以及神经元死亡和缺陷等[26]。在急性脑梗死恢复期患者中,75%~80%存在残疾或认知缺陷[27]。

陈威[28]探讨了神经酸在急性脑梗死恢复期的应用效果,发现在急性脑梗死恢复期使用神经酸联合盐酸氟桂利嗪,能够更好地改善认知与神经功能。研究表明,体内神经酸缺乏会导致神经营养不足,影响认知和神经功能[29]。外源性补充的神经酸可以完整穿过血脑屏障,直接作用于受损部位,修复神经纤维髓鞘。此外,神经酸可以溶解堵塞在脑内通道中的坏死组织和栓子,有助于改善认知功能,减少神经系统损害[30]。因此,在急性脑梗死恢复期患者中,神经酸与盐酸氟桂利嗪胶囊联用可表现出积极效果。

4 神经酸与其他脑部疾病

帕金森病是一种常见的中老年神经系统退行性疾病,神经元变性和髓鞘脱失可引起一系列功能障碍,如肌肉僵直、静止性震颤、动作缓慢、无法保持平衡等,还有情绪、认知和自主神经功能缺陷等非运动症状[31]。

天然神经酸是最有前途的生物活性脂肪酸之一,有利于人类认知障碍的恢复,研究发现神经酸在1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶诱导的帕金森病小鼠模型中显示出神经保护作用[32]。Hu等[33]研究了神经酸的潜在功能及相关机制,结果显示神经酸能够剂量依赖性地减轻1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶诱导的行为障碍。除此以外,郑辉等[34]研究结果显示,经过神经酸治疗后,帕金森模型小鼠活动水平及运动协调能力提高,并且运动迟缓和肌肉强直等运动功能障碍等症状也能有效改善,这可能与脑纹状体内多巴胺含量增加有关。因而,补充神经酸是缓解帕金森病的一种潜在治疗方案。

癫痫是一种由于脑部神经元活动异常导致的慢性神经系统疾病,患者常出现反复的痫性发作,表现为突发意识丧失、身体抽搐、口吐白沫等症状。据调查显示,全球约有7000万癫痫患者,其中大部分患者在儿童期起病,多数患者抗癫痫药物治疗有效,但仍有1/3患者抗癫痫药物效果差[35]。

生酮饮食疗法目前在临床上应用广泛。最近根据全球生酮饮食疗法研究,约50%的原发性癫痫患儿发作次数减半,33%的患儿发作次数减少90%以上[36]。生酮饮食治疗后酮体取代部分葡萄糖给大脑供能,减少了糖酵解过程中产生的ATP,从而激活ATP敏感性钾通道,使神经细胞发生超级化,易化动作电位的产生与传导,使癫痫发作阈值得到调节,并降低神经元兴奋性,从而起到保护神经元的作用[25]。

天然神经酸作为可以生成酮体的脂肪酸,对于癫痫辅助治疗具有独特的潜能和优势。根据Terluk等[24]研究,神经酸能有效保护细胞免受氧化损伤,可能通过增加细胞内ATP产生来实现疗效。此外,神经酸还能提供人体所需的ω-9多不饱和脂肪酸,对于癫痫的预防和治疗具有重要意义和应用价值。

随着年龄增长,中老年脑组织功能退化,可能导致阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病。天然神经酸是大脑必需的营养素,能够促进神经末梢的再生和活动,减少神经元内脂褐质积累,因此,摄入足够的神经酸对于延缓细胞衰老至关重要。此外,神经酸还能提高免疫力,防治艾滋病,对于一些神经系统变性疾病、中枢神经系统脱髓鞘疾病、脑血管疾病以及脑组织的生长修复具有明显的治疗和预防效果。因此,神经酸为神经系统疾病的治疗提供了一条潜在的有效方法。


参考文献 (略)

(2024-06-01收稿)

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