非必需氨基酸“丝氨酸”可缓解糖尿病小鼠的神经病变

　　

大约一半的1型或2型糖尿病患者经历周围神经病变——无力，麻木和疼痛，主要在手和脚。当血液中循环的高水平糖损害周围神经时，就会发生这种情况。现在，通过对小鼠的研究，Salk研究所的研究人员发现了另一个导致糖尿病相关周围神经病变的因素:氨基酸代谢的改变。

研究小组发现，两种相关氨基酸丝氨酸和甘氨酸水平低的糖尿病小鼠患周围神经病变的风险更高。更重要的是，研究人员能够通过在糖尿病小鼠的饮食中补充丝氨酸来缓解神经病变症状。

这项研究发表于2023年1月25日的Nature杂志，这项研究进一步证明，一些经常被低估的“非必需”氨基酸在神经系统中发挥着重要作用。这一发现可能会提供一种新的方法来识别周围神经病变的高风险人群，以及一种潜在的治疗方案。

Salk分子与细胞生物学实验室教授、资深作者克里Christian Metallo说:“我们很惊讶，增加和减少一种非必需氨基酸对新陈代谢和糖尿病并发症有如此深远的影响。这只是表明，我们所认为的教条会在不同的情况下发生变化，比如在疾病条件下。”Metallo和他实验室的博士后研究员、第一作者Michal Handzlik领导了这项研究。

氨基酸是构成蛋白质和被称为鞘脂的特殊脂肪分子的基石，鞘脂在神经系统中含量丰富。低水平的氨基酸丝氨酸迫使身体在鞘脂中合并不同的氨基酸，这改变了它们的结构。这些非典型性鞘脂积聚，可能导致周围神经损伤。虽然研究小组在糖尿病小鼠中观察到这种积累，但在一种罕见的以周围感觉神经病变为标志的人类遗传疾病中也发生了相同的氨基酸开关和鞘脂变化，这表明这种现象在许多物种中是一致的。

为了确定长期、慢性丝氨酸缺乏是否会导致周围神经病变，Metallo的团队给小鼠喂食对照或无丝氨酸饮食，并将其与低脂或高脂饮食相结合，长达12个月。研究人员惊讶地发现，低丝氨酸与高脂肪饮食相结合，加速了小鼠周围神经病变的发生。相反，在糖尿病小鼠中补充丝氨酸可以减缓周围神经病变的进展，并且小鼠的情况更好。

研究人员还测试了复合物肉豆蔻素，它可以抑制鞘脂组装时将丝氨酸转换为另一种氨基酸的酶。肉豆蔻素治疗可减轻高脂肪、无丝氨酸饮食小鼠的周围神经病变症状。这些发现强调了氨基酸代谢和鞘脂生成在维持健康周围神经系统中的重要性。

丝氨酸缺乏也与各种神经退行性疾病有关。例如，Metallo和合作者之前发现，在黄斑毛细血管扩张症2型患者中，丝氨酸和鞘脂代谢的改变之间存在联系，这种疾病会导致视力下降。在小鼠中，减少丝氨酸导致非典型视网膜鞘脂水平增加和视力下降。丝氨酸治疗黄斑毛细血管扩张症和阿尔茨海默病的安全性和有效性目前正在临床试验中进行测试。

周围神经病变通常通过改变饮食以降低血糖水平，以及止痛药、物理治疗和活动辅助工具，如手杖和轮椅。天然富含丝氨酸的食物包括大豆、坚果、鸡蛋、鹰嘴豆、扁豆、肉和鱼，丝氨酸补充剂很便宜，而且可以在柜台上买到。

然而，研究人员表示，现在建议糖尿病患者服用丝氨酸补充剂来预防神经病变还为时过早。

Metallo说:“你可能需要服用大量的丝氨酸才能发挥作用，并不是每个人都需要额外的丝氨酸。我们需要更多的时间来了解人类的丝氨酸生理学，并探索补充丝氨酸的潜在缺点。”

为此，Metallo和Handzlik目前正在开发一种丝氨酸耐量测试，类似于用于诊断糖尿病的葡萄糖耐量测试。

Handzlik说:“我们想要确定那些周围神经病变风险最高的人，这样我们就可以只治疗那些可能受益最大的人。”

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