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第46卷第4期
·502 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2026年4月
扰神经递质合成,破坏突触化学传递。BCAA 与芳 伤。同时,宿主肝脏支链氨基转移酶/支链α⁃酮酸脱
香族氨基酸(aromatic amino acids,AAA)如色氨酸 氢酶通路因炎症应激失调,BCAA分解受阻,致其血
(tryptophan,Trp)、酪氨酸(tyrosine,Tyr)通过血脑 液浓度升高 [38] 。蓄积的 BCAA 通过 LAT1 转运体与
屏障的 L 型氨基酸转运蛋白 1(L⁃type amino acid AAA竞争入脑,其代谢中间产物如α⁃酮异己酸会激
transporter 1,LAT1)进行竞争性转运,BCAA 水平升 活小胶质细胞释放 IL⁃6、TNF⁃α,诱发神经炎症 [39] 。
高会抑制Trp入脑,降低5⁃羟色胺合成,影响患者情 这些炎症因子不仅直接产生神经毒性,还通过抑制
绪和认知灵活性 [29] ;同时抑制 Tyr 转运,减少多巴 脑 源 性 神 经 营 养 因 子(brain⁃derived neurotrophic
胺、去甲肾上腺素生成,损害患者注意力与执行功 factor,BDNF)、原肌球蛋白受体激酶 B(tropomyosin⁃
能 [30] ,脑卒中后这种失衡会进一步加剧认知衰退。 related kinase B,TrkB)信号通路,削弱神经元存活和
②过度激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian 突触形成能力;同时,炎症微环境可激活补体 C1q、
target of rapamycin,mTOR)信号通路,导致突触蛋白 C3 等补体成分,介导病理性的突触修剪,导致树突
稳态失调。持续高 BCAA 水平(尤其是 Leu)会激活 棘密度降低和神经环路连接中断。这种从外周代
mTOR 复合物 1(mammalian target of rapamycin com⁃ 谢紊乱到中枢突触清除的共同作用,是PSCI患者认
plex 1,mTORC1)信号,不仅引发核糖体蛋白S6激酶 知损伤的重要机制。
1(ribosomal protein S6 kinase 1,S6K1)、真核翻译起 综上,BCAA在PSCI中表现出典型的双向效应:
始因子 4E 结合蛋白 1(eukaryotic translation initia⁃ 生理状态下可维持神经稳态,病理蓄积时则通过上
tion factor 4E⁃binding protein 1,4E⁃BP1)介导的胰岛 述代谢紊乱、分子靶点异常、细胞功能受损到认知
素抵抗与线粒体功能障碍,更扰乱了突触局部蛋白 损伤的完整链条加剧病情。当BCAA分解代谢受阻
合成的精细平衡,导致突触后密度蛋白 95(postsyn⁃ 时,其蓄积通过 mTOR 过度激活和线粒体损伤促进
aptic density protein 95,PSD⁃95)与突触蛋白Ⅰ(syn⁃ 神经元死亡,该机制与肌少症中的肌肉萎缩机制类
apsinⅠ,SynⅠ)等关键突触蛋白表达异常,进而损 似 [40] 。这一双向机制提示,临床需精准调控 BCAA
害突触可塑性与认知功能 [31] 。高BCAA水平常与糖 水平,以实现最佳的治疗效果。目前,针对 PSCI 的
尿病、肥胖等 PSCI 危险因素并存,通过成纤维细胞 BCAA 专项临床试验尚未广泛开展,但其在能量代
生长因子21(fibroblast growth factor 21,FGF21)信号 谢、抗炎和肠道菌群调节方面的作用已在基础研究
抑制和氧化应激,加重脑血管损伤与神经炎症 [32] 。 中得到验证。临床应用 BCAA 时,需要警惕其代谢
这种分子层面的紊乱直接抑制了长时程增强的诱 背景依赖性风险,因为不同的代谢状态可能影响其
导与维持,造成突触结构损伤和功能连接中断。 疗效与安全性。现有临床证据表明,糖尿病、肝硬
③引起线粒体功能障碍与氧化应激,导致突触能量 化等代谢背景可能通过影响BCAA分解酶活性或血
衰竭。BCAA代谢障碍会减少乙酰辅酶A与琥珀酰 小板功能,显著改变 BCAA 疗效和安全性。未来需
辅酶A的生成,抑制三羧酸循环,加剧卒中后缺血半 设计多中心、代谢状态分层的随机对照试验,并结
暗带区的能量危机 [33] 。突触传递对ATP高度依赖, 合代谢组学和肠道菌群分析,以精准评估 BCAA 在
能量短缺直接损害突触囊泡循环和 Glu 回收功能, PSCI治疗中的潜在价值。
导致兴奋性毒性积累。同时,蓄积的 BCAA 诱发线 2.2.2 芳香族氨基酸的代谢失衡
粒体活性氧爆发,引起脂质过氧化和 DNA 损伤 [34] , 苯丙氨酸(phenylalanine,Phe)、Tyr 和 Trp 作为
激活细胞凋亡级联反应,加速神经元丢失。在胰岛 关键AAA,其代谢失衡通过两条关键通路损害认知
素抵抗模型中,BCAA 代谢酶抑制剂进一步降低了 功能:一是 Phe⁃Tyr 代谢紊乱与多巴胺能系统损伤,
线粒体峰值功能,提示 BCAA 可直接损害脑细胞能 二是 Trp⁃犬尿氨酸(kynurenine,Kyn)通路失衡诱发
量代谢 [35] 。④激活“肠⁃肝⁃脑”轴介导的神经炎症, 神经炎症和神经退行性变。Phe经苯丙氨酸羟化酶
通过分子信号损伤突触结构 [36] 。肠道菌群可通过 转化为Tyr,后者经酪氨酸羟化酶生成左旋多巴,最
孔蛋白A(porin A,PorA)基因产物等独立代谢通路, 终合成多巴胺和去甲肾上腺素。Phe在体内蓄积会
将 BCAA 转化为异丁酸、异戊酸等支链短链脂肪酸 竞争性抑制酪氨酸羟化酶,减少多巴胺和去甲肾上
(branched short⁃chain fatty acid,BSCFA),维持结肠 腺素的合成,削弱前额叶皮层的功能,导致患者执
[37] [41]
上皮能量稳态 。PSCI状态下,菌群失调导致BSCFA 行功能下降和工作记忆受损 。此外,Phe 代谢过
生成减少,影响上皮细胞能量供应,加剧肠屏障损 程中产生的氧化应激会加速黑质⁃纹状体通路的退

