综述
退行性病
与再生
乳酸代谢最新进展及其在神经退行性疾病中的作用
中国军事科学院Zengqiang Yuan团队
乳酸是糖酵解的副产物,乳酸不仅作为代谢底物提供能量,还可以作为信号分子在病理生理条件下调节细胞功能。星形胶质细胞神经元乳酸穿梭机制已阐明乳酸在中枢神经系统中起着关键作用。蛋白质乳酰化突出了乳酸在调节转录、细胞功能和疾病发展中的新作用。乳酸作为糖酵解的最终代谢产物是在厌氧条件下产生的。在生理和病理环境中,乳酸盐作为一种独特的信号分子和乳糖酶作为一种新的蛋白质翻译后修饰的作用已经得到了研究。因此,阐明乳酸如何影响中枢神经系统的能量代谢以及疾病的发生和进展是很重要的。最新研究表明乳酸在临床上被用于诊断、预测和评估创伤性脑损伤的有效性。但是乳酸是否也可以用于神经系统疾病的诊断还有待阐明。
中国军事科学院Zengqiang Yuan团队认为,在氧化性癌症细胞中,乳酸通过促进液泡ATP酶依赖的溶酶体酸化和乳酸脱氢酶B活性的自噬发挥有益作用。作为大脑中的主要吞噬细胞,小胶质细胞依赖溶酶体来维持其吞噬功能。在阿尔茨海默病的早期阶段,小胶质细胞产生的乳酸是否会影响溶酶体,进而影响Aβ斑块的吞噬作用,还有待进一步研究。乳酸积累和蛋白质泌乳可以调节下游基因表达,从而决定细胞介导的炎症、神经营养、突触修剪、神经元损伤和其他功能紊乱。关于中枢神经系统中乳酸盐代谢和蛋白质乳酰化障碍的研究很少。尚不清楚蛋白质泌乳是高浓度乳酸盐积累的必然结果,还是受时间和空间控制的精细调节模式。乳糖酶辅酶A或乳糖酶谷胱甘肽是蛋白质乳糖酶化的直接底物吗?什么酶催化乳酸盐形成乳酸盐辅酶A?什么是“写”、“读”和“擦除”蛋白质,可以修饰蛋白质乳糖酶化?除了组蛋白,还有哪些蛋白质可以通过泌乳修饰来调节?迫切需要未来的研究来解决这些问题。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2024年1期发表。
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https://www.sjzsyj.com.cn/CN/10.4103/1673-5374.374142
引用本文:Yang C, Pan RY, Guan F, Yuan Z (2024) Lactate metabolism in neurodegenerative diseases. Neural Regen Res 19(1):69-74. https://doi.org/10.4103/1673-5374.374142