Neurochemical Research》第50卷纪念特刊：Arne Schousboe教授与脑能量代谢研究的传承与突破

本期特刊《Neurochemical Research》第50卷纪念专集，聚焦脑能量代谢、星形胶质细胞功能及GABA与谷氨酸代谢研究，汇集了Arne Schousboe教授生前合作者的多项重要工作。研究通过分子生物学、细胞培养及代谢分析等技术，揭示了神经胶质-神经元互作在神经代谢疾病中的关键机制，为神经退行性疾病和代谢紊乱提供了新的治疗靶点，对推动神经化学领域发展具有里程碑意义。

　　

在神经科学领域，脑能量代谢与神经递质稳态的调控机制一直是研究的核心问题。星形胶质细胞（astrocyte）作为大脑中数量最多的胶质细胞，不仅为神经元提供代谢支持，还通过调控谷氨酸（glutamate）和γ-氨基丁酸（GABA）的代谢，维持神经网络的兴奋与抑制平衡。然而，长期以来，人们对星形胶质细胞在脑能量代谢中的具体作用机制仍知之甚少，尤其是在神经退行性疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）和代谢紊乱模型中，能量代谢障碍与神经递质失调之间的关联尚未明确。此外，随着神经化学研究技术的进步，对跨膜转运体（transporter）功能、线粒体能量代谢途径以及细胞间代谢耦合的探索亟待深入。

为了回答这些问题，本期《Neurochemical Research》第50卷特刊以纪念已故的Arne Schousboe教授为契机，汇集了多位国际知名神经化学家的研究成果。Schousboe教授是神经化学领域的先驱之一，长期致力于脑能量代谢、星形胶质细胞功能及GABA与谷氨酸代谢的研究。他自2011年起担任该期刊的主编，推动了多项重要改革，包括引入副编辑制度以应对日益增长的投稿量，并特别关注来自发展中国家的研究成果。本期特刊不仅是对他学术生涯的致敬，更旨在通过多学科交叉研究，揭示脑能量代谢在生理和病理条件下的调控机制，为相关疾病的治疗提供新思路。

研究人员通过细胞培养模型（如原代 cerebellar granule cells）、分子生物学技术（包括基因表达分析和蛋白质功能研究）、代谢物检测方法（如同位素标记追踪）以及功能实验（如转运体活性测定）等手段，系统探讨了星形胶质细胞与神经元在能量代谢中的相互作用。样本来源包括 University of Copenhagen 和 Nathan Kline Institute 等机构的实验数据，以及多年积累的临床前模型。

研究结果分为以下几个部分：

一、星形胶质细胞在GABA和谷氨酸代谢中的核心作用

通过体外培养模型和代谢分析，研究发现星形胶质细胞通过高亲和力转运体（如GAT-1和EAATs）摄取突触间隙的GABA和谷氨酸，进而通过代谢途径（如谷氨酰胺合成酶途径）将这些神经递质转化为惰性形式或再循环供神经元使用。结论表明，星形胶质细胞不仅维持神经递质稳态，还通过提供乳酸等能量底物支持神经元线粒体功能。

二、脑能量代谢障碍与神经退行性疾病的关联

利用代谢组学和功能实验，研究揭示了在阿尔茨海默病和线粒体疾病模型中，星形胶质细胞的代谢异常（如氧化应激和ATP depletion）会导致GABA和谷氨酸代谢失调，进而引发神经网络 hyperexcitability。结论强调，靶向星形胶质细胞代谢通路可能缓解神经退行性病变。

三、跨膜转运体在神经代谢中的调控机制

通过分子生物学和蛋白质功能研究，发现多种氨基酸转运体（如ASCT2和SNATs）在星形胶质细胞中表达，并受能量状态调节。结论指出，这些转运体不仅影响神经递质回收，还参与细胞增殖和凋亡信号通路，为治疗代谢性疾病提供新靶点。

四、神经胶质-神经元代谢耦合的实验验证

采用共培养模型和实时代谢监测技术，研究证实星形胶质细胞通过释放乳酸等代谢物支持神经元能量需求，而神经元活动反过来调节胶质细胞代谢基因表达。结论表明，这种双向耦合是维持脑能量稳态的关键，破坏可能导致癫痫或缺血性损伤。

研究结论和讨论部分归纳了本期特刊的核心发现：脑能量代谢是一个高度复杂的网络，涉及星形胶质细胞与神经元的紧密互动，其中GABA和谷氨酸代谢不仅调控神经兴奋性，还影响整体脑健康。Schousboe教授的工作为这一领域奠定了坚实基础，本期研究进一步证实了靶向代谢通路（如乳酸 shuttle 机制和转运体功能）在治疗神经疾病中的潜力。重要意义在于，这些发现不仅推动了神经化学理论的深化，还为开发针对代谢紊乱的干预策略（如药物靶向星形胶质细胞）提供了实验依据，未来研究需聚焦于转化应用和跨学科合作。