综述:营养对鞘脂调控生理功能的影响研究进展

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Molecular Nutrition & Food Research 4.2

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  这篇综述系统阐述了鞘脂(SLs)在代谢疾病中的核心作用,揭示了其合成/降解通路(如CerS、SPT、SMase)与肥胖、糖尿病(T2D)、心血管疾病(CVD)的关联,并探讨了饮食干预(如HFD、ω-3脂肪酸)对SLs代谢的调控潜力,为代谢疾病的营养治疗提供新视角。

  

鞘脂的结构、合成与降解

鞘脂(SLs)是一类以神经酰胺(Cer)为核心结构的脂质,其合成始于内质网中丝氨酸棕榈酰转移酶(SPT)催化棕榈酰-CoA与丝氨酸的缩合。通过Cer合成酶(CerS1-6)添加不同链长的脂肪酸(如CerS5/6偏好C16:0,CerS2偏好C20-C24),形成二氢神经酰胺,再经二氢神经酰胺去饱和酶1(DES1)转化为具有生物活性的Cer。Cer在高尔基体中进一步修饰为鞘磷脂(SM)和葡萄糖神经酰胺(GCer),后者可形成复杂的神经节苷脂。SLs的降解涉及鞘磷脂酶(SMase)和神经酰胺酶(CDase),最终通过鞘氨醇-1-磷酸(S1P)裂解酶(SGPL1)完成代谢循环。

鞘脂在成人代谢与疾病中的作用

SLs异常与肥胖、T2D和心血管疾病密切相关。例如,Cer通过激活蛋白磷酸酶2A(PP2A)和蛋白激酶C(PKC)ζ抑制胰岛素信号通路,而CerS6缺失可改善高脂饮食(HFD)诱导的胰岛素抵抗。在心血管领域,Cer(尤其是C16:0和C24:1)是心肌梗死和动脉粥样硬化的预测标志物,而VLC-Cer(如C24:0)则具有保护作用。非酒精性脂肪肝(MASLD)患者肝脏中Cer和SM显著积累,而CerS2缺失会损害胰岛β细胞功能,导致T2D样表型。

营养与环境因素对鞘脂的影响

高饱和脂肪饮食显著升高血浆Cer水平,而膳食纤维和鱼类摄入可降低CerC22:0/C24:0。运动训练能减少肌肉Cer含量并改善胰岛素敏感性。值得注意的是,母乳中富含的SM和神经节苷脂对婴儿神经发育至关重要,而牛奶配方奶粉的SLs含量较低可能影响认知发育。环境毒素(如丙烯酰胺、纳米塑料)会干扰SL代谢,甚至产生跨代神经毒性效应。

围产期营养与鞘脂编程

母体肥胖或营养不良会通过改变胎盘和乳汁SLs(如SM、神经节苷脂)影响子代代谢和神经发育。妊娠糖尿病(GDM)患者胎盘Cer水平降低,而肥胖母鼠的子代大脑SLs积累与认知障碍相关。母乳中SLs的动态变化(如产后400天内神经节苷脂波动)进一步凸显早期营养对子代健康的长期影响。

未来展望

鞘脂-蛋白质互作组学(如Cer与PKCζ的结合)为靶向药物设计开辟新途径,而亚细胞SL定位调控(如CerS6在线粒体的富集)亟待深入探索。性别差异、跨代表观遗传(如S1P介导的组蛋白乙酰化)及丝氨酸代谢分流(如脱氧鞘脂生成)将是未来研究的重点方向。

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