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星形胶质细胞糖酵解与阿尔茨海默病认知障碍关系
的研究进展
【摘要】阿尔茨海默病(AD)是起病隐匿且呈进行性发展的一种神经退行性疾
病,致残、致死高,目前尚无有效的治疗药物。随着我国人口老龄化的加速,
AD对公共卫生系统和社会经济均带来严重威胁。近年有研究发现星形胶质细胞
糖酵解失调参与AD的进展,与AD认知障碍有密切联系。文中综述了星形胶质细
胞糖酵解代谢与认知功能的关系,并详细阐述了星形胶质细胞糖酵解损伤与AD
认知障碍的关系及其机制,旨在为深入认识AD认知障碍新机制及制订临床防治
新策略提供参考。
【关键词】星形胶质细胞;糖酵解;阿尔茨海默病;认知
在世界卫生组织2021年发布的《痴呆症公共卫生对策全球现状报告》中指
出,全球痴呆患者目前已超过5520万,预估2030年将上升至7800万,到2050
年将达1.39亿;而相关治疗费用在2019年约为1.3万亿美元,到2030预计将
高达近2万亿美元[1]。基于2010—2020年对我国痴呆的研究结果发现,痴呆
的死亡和患病正逐年增高[2-3],且标化发病和标化死亡均高于全球
水平[4]o截至2020年,中国60岁及以上人群有1507万痴呆患者,其中AD
患者为983万[5]。以上数据表明,随着我国人均寿命的不断增长以及人口老
龄化进程的不断加快,AD必将严重威胁我国老年人的脑健康并给社会经济和国
家发展带来巨大的负担。
AD患者最初的症状往往是记忆、语言和思维出现紊乱[6]。但早在这些症
状出现前20年或者更长时间,大脑各区域已经出现了不同程度的糖代谢改变[7
-8]o近年来的研究结果表明,AD可能是一种生物能量疾病[9-10],脑能
量代谢紊乱驱动AD的进展。星形胶质细胞被认为是中枢神经系统能量代谢的基
石,在维持大脑代谢和功能稳态中发挥重要作用。AD患者和AD动物模型来源的
星形胶质细胞在体外培养时均出现了明显的糖酵解损伤[11-12]o虽然糖酵解
在产生腺噂吟核昔三磷酸方面并不高效,但在学习和记忆功能中却表现出强大的
动态可塑性[13-15]。星形胶质细胞糖酵解与AD的发病机制有关,并驱动AD
认知障碍的发生。因此,我们以“阿尔茨海默病“阿尔茨海默病流行病学
“星形胶质细胞糖酵解“反应型星形胶质细胞“能量代谢与认知以及
“Alzheimersdisese”^epidemiologiclstudyofAlzheimerzsdise
se”“strocyteglycolysis”“rectivestrocytes”energymetbol
ismndcognition”作为中英文关键词,在中国知网及PubMed数据库检索了2
001-2024年相关的中英文文献,系统阐述星形胶质细胞糖酵解与认知功能的关
系、AD星形胶质细胞糖酵解损伤在认知障碍发生中的作用,旨在为AD相关发病
机制的深入探究提供参考资料。
一、星形胶质细胞糖酵解与认知功能
1.星形胶质细胞糖酵解:星形胶质细胞源于脑室下区域内的神经祖细胞,是
大脑中最丰富的一类神经胶质细胞[16]。星形胶质细胞位于神经元和脑血管系
统分支间[17],独特的生理位置使其能在外周循环系统和血脑屏障之间进行能
量底物的交换和营养物质的输送。星形胶质细胞通过膜上的葡萄糖转运体-1(g
lucosetrnsporter-1)将外周循环中的葡萄糖转运至胞内[18]。星形胶质
细胞代谢葡萄糖的途径有3种,分别为糖酵解、氧化磷酸化(oxidtivephosp
horyltion,0XPH0S)和脂肪酸B氧化[19]o星形胶质细胞线粒体电子传递
链效和OXPHOS酶活性较低,而糖酵解酶活性相对较高,因此更利于细胞糖酵
解[20-22]。葡萄糖进入星形胶质细胞后,首先被己糖激酶磷酸化为葡萄糖-
6-磷酸(glucose-6-phosphte,G6P),主要由糖酵解途径代谢为丙酮酸,
并在乳酸脱氢酶(lcttedehydrogense,LDH)的作用下转化为乳酸。未经
糖酵解代谢的G6P则在糖原合酶的作用下转化为糖原,糖原可以通过糖原磷酸化
酶分解提供能量代谢所需底物。大脑中的糖原主要存在于星形胶质细胞,尽管与
外周组织相
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