Nat Metab：揭示自噬通过控制葡萄糖摄取保护神经元机制

来源：100医药网 2025-01-29 14:38

这项研究强调了自噬调节因子ATG5在浦肯野细胞（Purkinje cell）中的关键作用，其中浦肯野细胞是运动协调所必需的神经元。

自噬是细胞回收受损成分的过程，长期以来一直与神经保护有关。然而，自噬维持大脑健康的确切机制仍然难以捉摸。

在一项新的研究中，来自科隆大学等研究机构的研究人员发现自噬通过其关键角色ATG5调节大脑中的葡萄糖代谢，从而确保神经元的存活。相关研究结果于2025年1月15日在线发表在Nature Metabolism期刊上，论文标题为 Autophagy regulator ATG5 preserves cerebellar function by safeguarding its glycolytic activity 。论文通讯作者为科隆大学的Natalia Kononenko教授。

这项研究强调了自噬调节因子ATG5在浦肯野细胞（Purkinje cell）中的关键作用，其中浦肯野细胞是运动协调所必需的神经元。

除了回收细胞废弃物的既定功能外，ATG5还可以防止大脑发育过程中细胞表面葡萄糖转运蛋白2（GLUT2）的过度积累。这种调节使浦肯野细胞中的糖酵解（将葡萄糖转化为能量的过程）保持较低水平，从而保护它们免受代谢失衡的影响。

这些作者通过使用PET成像、多组学和三维运动学等先进技术，并研究缺乏ATG5的小鼠，发现了这一机制。因此，GLUT2积累，导致葡萄糖摄取增加，糖酵解活性改变，并产生有毒的代谢副产物。这些破坏最终导致浦肯野细胞死亡和运动步态，从而强调了自噬在维持小脑健康中的关键作用。

论文第一作者Janine Tutas博士解释说， 我们的研究表明，自噬不仅仅是清除受损的线粒体或蛋白聚集物。在浦肯野细胞中，ATG5积极调节代谢途径以防止细胞死亡。

Kononenko教授补充道， 这些发现突显了自噬支持神经元健康的复杂方式，并不局限于它的传统作用。

这些作者表示，了解这种机制可以更清楚地了解大脑如何对抗神经退行性疾病，为治疗和等疾病开辟新的可能性，其中在这些疾病中，代谢和自噬功能障碍都很常见。虽然到目前为止，这种机制仅在小鼠中得到证实，但进一步的研究将探究自噬如何在基于小鼠和人类的神经退行性疾病模型中调节代谢。（ 100yiyao.com）

参考资料：

Janine Tutas et al. . Nature Metabolism, 2025, doi:10.1038/s42255-024-01196-4.

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