L-絲氨酸可改善阿爾茨海默病的認知缺陷

2021-01-09 科學網

L-絲氨酸可改善阿爾茨海默病的認知缺陷

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/3/9 23:18:26

法國巴黎薩克萊大學Gilles Bonvento和法國國家健康與醫學研究院Aude Panatier小組合作在研究中取得進展。他們發現破壞星形膠質細胞中糖酵解衍生的l-絲氨酸導致阿爾茨海默病(AD)的認知缺陷。2020年3月5日出版的《細胞-代謝》發表了這項成果。

研究人員發現在年輕的AD小鼠和AD患者中，其星形細胞中絲氨酸生物合成途徑受損，該途徑是糖酵解的分支。l-絲氨酸是d-絲氨酸的前體，d-絲氨酸是突觸可塑性所必需突觸NMDA受體（NMDARs）的協同激活劑。

因此，AD小鼠NMDAR協同激活劑位點佔有率較低，同時伴隨突觸和行為缺陷。在海馬星形膠質細胞中L-絲氨酸合成途徑失活後，也觀察到類似的缺陷，這支持了星形細胞-絲氨酸的關鍵作用。在飲食中補充l-絲氨酸可預防AD小鼠的突觸和行為缺陷。

該研究結果表明，星形膠質糖酵解控制認知功能，並提示左旋絲氨酸可用於AD的治療。

據了解，在AD的早期經常觀察到病人腦內氧糖酵解改變。尚不清楚這種代謝失調是否以及如何導致AD的突觸可塑性和行為缺陷。

附：英文原文

Title: Impairment of Glycolysis-Derived l-Serine Production in Astrocytes Contributes to Cognitive Deficits in Alzheimer’s Disease

Author: Juliette Le Douce, Marianne Maugard, Julien Veran, Marco Matos, Pierrick Jégo, Pierre-Antoine Vigneron, Emilie Faivre, Xavier Toussay, Michel Vandenberghe, Yal Balbastre, Juliette Piquet, Elvire Guiot, Nguyet Thuy Tran, Myriam Taverna, Stéphane Marinesco, Ayumi Koyanagi, Shigeki Furuya, Mylène Gaudin-Guérif, Sébastien Goutal, Aurélie Ghettas, Alain Pruvost, Alexis-Pierre Bemelmans, Marie-Claude Gaillard, Karine Cambon, Lev Stimmer, Véronique Sazdovitch, Charles Duyckaerts, Graham Knott, Anne-Sophie Hérard, Thierry Delzescaux, Philippe Hantraye, Emmanuel Brouillet, Bruno Cauli, Stéphane H.R. Oliet, Aude Panatier, Gilles Bonvento

Issue&Volume: 2020/03/03

Abstract: Alteration of brain aerobic glycolysis is often observed early in the course of Alzheimer’sdisease (AD). Whether and how such metabolic dysregulation contributes to both synapticplasticity and behavioral deficits in AD is not known. Here, we show that the astrocyticl-serine biosynthesis pathway, which branches from glycolysis, is impaired in youngAD mice and in AD patients. l-serine is the precursor of d-serine, a co-agonist of synaptic NMDA receptors (NMDARs) required for synaptic plasticity.Accordingly, AD mice display a lower occupancy of the NMDAR co-agonist site as wellas synaptic and behavioral deficits. Similar deficits are observed following inactivationof the l-serine synthetic pathway in hippocampal astrocytes, supporting the key role of astrocyticl-serine. Supplementation with l-serine in the diet prevents both synaptic and behavioral deficits in AD mice. Ourfindings reveal that astrocytic glycolysis controls cognitive functions and suggestoral l-serine as a ready-to-use therapy for AD.

DOI: 10.1016/j.cmet.2020.02.004

Source: https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(20)30063-2

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