综述:甘油磷脂在肌萎缩侧索硬化症中的作用:疾病机制与临床意义

时间:2025年7月28日
来源:Molecular Neurodegeneration

编辑推荐:

这篇综述深入探讨了甘油磷脂(GPLs)在肌萎缩侧索硬化症(ALS)中的关键作用,揭示了其代谢异常如何通过影响膜结构、线粒体功能(MAMs)、神经炎症和氧化应激等机制驱动疾病进展。文章系统梳理了GPLs在运动神经元和骨骼肌中的病理改变,并评估了靶向磷脂酶(如PLA2)、PC/PE比值和心磷脂(CL)的潜在治疗策略,为ALS的早期诊断和干预提供了新视角。

广告
   X   

背景

肌萎缩侧索硬化症(ALS)是一种致命的神经退行性疾病,以运动神经元进行性退化为特征,目前缺乏有效治疗。近年研究发现,ALS患者和模型中的脂质代谢异常,尤其是甘油磷脂(GPLs)的改变,可能早于运动症状出现。GPLs不仅是细胞膜的主要成分,还参与能量代谢、信号传导和突触功能,其稳态失衡可能通过多种机制加速疾病进程。

GPL的生理功能

GPLs通过Kennedy和CDP-DAG通路合成,其中磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PE)占比最高。PC/PE比值是膜完整性的关键指标,异常会导致内质网(ER)应激和钙稳态失调。在神经元中,GPLs调节突触囊泡循环和神经传递,如磷脂酸(PA)促进膜融合,而磷脂酰丝氨酸(PS)参与突触修剪。线粒体相关膜(MAMs)是GPL合成的核心场所,其功能障碍与ALS中SOD1、FUS等突变蛋白的毒性直接相关。

ALS中的GPL异常

生物标志物潜力:血液和脑脊液(CSF)脂质组学显示,PC(36:4)等分子可区分ALS患者与对照,且与疾病进展相关。脊髓和皮层组织中,醚磷脂(如PE plasmalogens)减少,而溶血磷脂酰胆碱(LPC)积累,后者通过激活小胶质细胞加剧神经炎症。
肌肉自主病理:ALS患者的骨骼肌早期出现脂代谢转向,线粒体偏好脂肪酸氧化,导致PC和LPC升高,这与神经肌肉接头(NMJ)退化和胰岛素抵抗相关。

机制探索

MAMs失调:突变蛋白(如TDP-43)破坏VAPB-PTPIP51相互作用,减少ER-线粒体接触,影响Ca2+交换和能量生成。MAMs中PC和PE的异常分布进一步损害线粒体嵴结构和自噬。
氧化应激与炎症:plasmalogens的抗氧化能力下降,而PLA2活性上调促进花生四烯酸(ARA)释放,驱动前列腺素等促炎介质产生。

治疗前景

靶向策略:抑制磷脂酶PLCD1或ALCAT1可缓解模型动物的运动缺陷;增强MAM功能的化合物(如SBT-272)能修复线粒体形态。组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂通过表观遗传调控部分逆转GPL代谢紊乱。
临床挑战:脂质组学的异质性和标准化不足限制了生物标志物的转化,需更多纵向研究验证靶点可靠性。

总结

GPLs在ALS中扮演多面角色,从膜动力学到细胞间通讯,其代谢重编程既是病理结果也可能是驱动因素。未来研究需结合单细胞脂质组学和类器官模型,揭示神经元-胶质互作中的脂质流变,为精准治疗铺路。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有