神经酸，一种改善大鼠卒中和卒中后抑郁行为的潜在药物
神经酸，一种改善大鼠卒中和卒中后抑郁行为的潜在药物
卒中是全球第二大的致死或致残疾病，卒中术后的抑郁是卒中后的关键并发症。近年来，神经酸（Nervonic acid，C24:1Δ15）在神经胶质细胞内的作用受到关注，它不仅是细胞膜（髓鞘）的主要组成部分，还参与信号转导过程。中国科学家团队最新研究发现，神经酸可作为改善卒中和相关卒中后抑郁行为的药物候选者。
中国中医科学院医学实验中心杨洪军、李贤煜研究团队与中国科学院青岛生物能源与生物过程技术研究所李福利、范勇研究团队在hLife上发表题为“Nervonic acid can alleviate stroke and its associated poststroke depression behaviors”的研究论文（图1)。该研究发现神经酸可以实现脑中原位的补充，实现上调大鼠脑源性神经营养因子和髓鞘碱性蛋白的表达；同时灌胃通过“脑-肠轴”跨器官调控，实现肠道微生物群的调节，辅助改善大脑中谷氨酸和苯丙氨酸的代谢，从而达到改善卒中及卒中后抑郁样行为的作用。
图1 论文标题及作者信息
卒中是全球第二大的致死或致残疾病，卒中术后的抑郁是卒中后的关键并发症。目前的研究报道指出，卒中后抑郁在术后两年内影响着11%-41%的中风幸存者，提高了患者的残疾和死亡率，是目前临床治疗的重要挑战。神经酸近年来被报道参与了神经胶质细胞内的许多过程，它不仅是细胞膜（髓鞘）的主要组成部分，而且还参与了信号转导过程。补充神经酸可以缓解许多神经系统疾病，如帕金森和精神分裂症等，基于上述信息，探讨神经酸改善卒中及卒中后抑郁的效果和机制是该工作的科学目标。
在本研究中，利用了大鼠模型来研究神经酸治疗脑缺血再灌注的卒中康复期疗效。其中，接受神经酸治疗的大鼠，脑梗死面积、细胞凋亡，神经元肿胀和炎症浸润等现象显著减少。且在大鼠大脑动脉闭塞后第5天也观察到脑血流的改善。此外，神经酸治疗后能促进脑源性神经营养因子和髓鞘碱性蛋白的上调。更让研究人员感兴趣的是，通过三种行为学实验（蔗糖偏好实验、旷场实验和强迫游泳实验）发现神经酸能改善大鼠的抑郁样行为和肢体功能等（图2）。
图2 使用神经酸进行治疗改善了MCAO模型大鼠的卒中后抑郁行为
在作用机制方面，研究人员观察到神经酸治疗后能直接补充脑内神经酸的作用，并且还观察到神经酸对肠道菌群的间接影响。神经酸组不仅改善了肠道菌群多样性，而且发现其显著增加苯丙氨酸代谢相关的Blautia和Sutterella菌群丰度。血浆和脑样本的代谢组学显示苯丙氨酸和谷氨酸水平降低，减轻了对谷氨酰胺代谢的抑制作用，促进了卒中后神经元的恢复和信号传递，从而一定程度上抑制了卒中后抑郁的产生（图3）。
图3 神经酸在脑、血液和肠道微生物中缓解脑卒中及卒中后抑郁的治疗机制
近年来，随着合成生物学技术的发展，神经酸的生产成本有望极大降低，进一步促进神经酸在未来临床治疗中的应用。同时，本研究也将为药物复杂作用的“脑-肠轴”跨器官调控研究提供应用示范。