髓鞘脂质代谢障碍：揭示衰老与神经退行性疾病中脑能量危机的新机制

本研究发现中枢神经系统髓鞘可作为动态能量储备库，在葡萄糖供应不足时为神经元提供脂肪酸等替代能源。研究团队通过动物模型和影像学技术证实，衰老和阿尔茨海默病(AD)、多发性硬化(MS)等疾病中，髓鞘脂质代谢障碍会导致轴突能量供应不足，进而加速认知衰退。该研究为理解神经退行性疾病的发病机制提供了全新代谢视角，并为开发靶向髓鞘能量代谢的治疗策略奠定理论基础。

　　

大脑作为人体最耗能的器官，其能量供应机制一直是神经科学领域的核心问题。传统观点认为葡萄糖是神经元的唯一能量来源，但越来越多的证据显示，占脑体积50%的髓鞘可能扮演着"能量银行"的角色。这项发表在《TRENDS IN Endocrinology & Metabolism》的研究，由西班牙巴斯克大学(University of the Basque Country)和曼彻斯特大学(The University of Manchester)的Carlos Matute与Alexei Verkhratsky团队共同完成，揭示了髓鞘脂质作为替代能源在生理和病理条件下的关键作用。

研究人员采用多学科技术手段开展研究：通过小鼠低血糖模型观察髓鞘脂肪酸(FAs)动态变化；利用马拉松运动员的脑影像数据追踪运动后髓鞘可逆性消耗；结合AD和MS患者的生物标志物分析，建立髓鞘代谢障碍与神经退行性变的关联模型。

髓鞘对脑能量代谢的贡献

研究发现髓鞘含有80%的脂质成分，其分解产生的脂肪酸可通过β-氧化(β-oxidation)在线粒体和过氧化物酶体中生成ATP。动物实验显示低血糖时髓鞘脂肪酸水平下降，证实其可作为应急能源。在果蝇中的比较研究提示，这种利用脂质储备的机制可能是进化保守的能量调节策略。

衰老中的认知衰退

电子显微镜显示老年大脑出现髓鞘变薄、脂质过氧化等结构损伤。伴随单羧酸转运体1(MCT1)表达下降，少突胶质细胞向轴突输送乳酸和丙酮酸的能力减弱。这种代谢支持缺陷尤其影响前额叶等高级认知区的髓鞘，导致神经传导速度下降和网络同步性障碍。

多发性硬化(MS)的"能量饥饿"

突破性地提出MS的"由内而外"发病模型：轴突线粒体功能异常早于免疫攻击，而髓鞘分解障碍会加剧这种能量危机。运动干预研究显示，有氧运动可通过增加灰质体积和白质完整性来改善MS患者的髓鞘代谢功能。

阿尔茨海默病(AD)的髓鞘假说

β-淀粉样蛋白(β-amyloid)沉积与皮质髓鞘损伤存在时空相关性。遗传学研究证实髓鞘相关基因突变会促进β-淀粉样蛋白积累，而髓鞘结构异常（如解压缩）会阻碍代谢物扩散，形成轴突能量供应不足→tau病理→认知下降的恶性循环。

这项研究建立了髓鞘能量代谢与神经退行性变的因果链条：在生理状态下，髓鞘通过脂肪酸β-氧化和乳酸穿梭双重机制维持轴突能量稳态；而在衰老和疾病过程中，髓鞘脂质储备耗竭和少突胶质细胞功能衰退，会导致神经元陷入"能量危机"。该理论不仅解释了为什么运动干预对神经退行性疾病有益（通过促进髓鞘更新），更指明了通过调节髓鞘脂质代谢（如开发"髓鞘增强剂"）来治疗AD和MS的新方向。研究提出的"髓鞘-轴突代谢耦联"概念，为理解脑能量调控提供了全新范式，具有重要的临床转化价值。