大腦是我們zui需要能量和代謝活躍的器官。它對我們的思想、四維、行動和學習能力負責。我們的大腦由600公里長的血管提供能量，這些血管為大腦提供營養(yǎng)并清除廢物。然而，大腦也非常脆弱。因此，大腦中的血管進化出了一種嚴密的保護屏障——血腦屏障，它限制了分子在大腦中的進出運動。一方面，病原體或毒素被有效地阻止進入大腦，另一方面，所需的信使或營養(yǎng)素可以暢通無阻地通過它們。




大腦及其血管之間的廣泛交流是很重要的。zui近Asifa Akhtar實驗室的研究表明，血管可以感知鄰近神經細胞的代謝狀態(tài)。

研究人員發(fā)現，表觀遺傳調節(jié)因子MOF是為神經元提供加工脂肪酸所需的正確代謝酶所必需的。研究的主要作者Bilal Sheikh解釋說：“必須通過什么物質告訴神經細胞周圍有營養(yǎng)物質，它們應該啟動處理這些營養(yǎng)物質所需的程序。MOF進入DNA，啟動基因程序，讓細胞處理大腦中的脂肪酸。”

脂肪酸存在于食物中，用于產生能量和組裝細胞膜所需的復雜脂質。當MOF的活性有缺陷時，如神經發(fā)育障礙時，神經元就不能處理脂肪酸。這導致它們在腦細胞間的間隙積聚。在他們的研究中，Asifa Akhtar的團隊發(fā)現脂肪酸的這種不平衡是由神經xue管感知的，通過放松血腦屏障刺激神經xue管產生應激反應。如果代謝失衡仍然存在，血腦屏障的滲漏會導致疾病狀態(tài)。

神經xue管破裂

這項研究為geng好地理解神經細胞和血管在大腦中的相互作用奠定了基礎，并闡明了復雜器官中一種細胞類型的代謝環(huán)境的變化會直接影響周圍細胞的功能，從而影響整個器官功能。

“我們的研究表明，大腦的適當新陳代謝對其健康至關重要。有缺陷的神經代謝環(huán)境可導致血管炎癥、形成血腦屏障的細胞功能障礙和通透性增加。接下來會發(fā)生神經xue管破裂，”Asifa Akhtar解釋說。“這一點尤為重要，因為神經xue管破裂是老年癡呆癥和血管性癡呆等老年相關疾病發(fā)病的一個特征。geng好地描述導致血管功能障礙的分子變化將有助于設計geng好的治療方法來治療這些衰弱的病理。