综述:磷脂乙醇胺:其对神经健康的生物学意义及其对营养因素的反应
《The Journal of Nutrition》:Phosphatidylethanolamine: Its biological significance and responses to nutritional factors for neurohealth
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时间:2026年03月14日
来源:The Journal of Nutrition 3.7
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PE是生物膜关键组分,参与神经发育与疾病。其合成途径(CDP-Etn和PSD)及代谢紊乱与阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病相关,可通过调控膳食脂肪酸、矿物质及维生素水平实现神经保护。摘要:
作者:詹仕(Zhan Shi)、孟茹豪(Mengru Hao)、陈光军(Guangjun Chen)、李凤娜(Fengna Li)、周勇(Yong Zhou)、周继昌(Ji-Chang Zhou)
深圳中山大学公共卫生学院,中国深圳518107
摘要
磷脂乙醇胺(PE)是生物膜的主要成分,对许多生命过程至关重要。通过CDP-乙醇胺(Kennedy)途径或磷脂丝氨酸脱羧途径抑制其合成可能是致命的。来自不同细胞器的PE具有不同的功能和生物学意义,因此不能完全互换。从生物学角度来看,PE参与膜的构建,在线粒体生物发生、铁死亡(ferroptosis)、细胞自噬、细胞分裂、生物分子合成等过程中起着关键作用。此外,PE还是糖基磷脂酰肌醇锚生物合成的必需底物,从而调控免疫反应、信号转导和胚胎发育等过程。值得注意的是,PE在神经组织中含量丰富,并与多种神经系统疾病的病理机制密切相关,包括遗传性痉挛性截瘫、Liberfarb综合征、阿尔茨海默病、帕金森病和脓毒症相关性脑病。由于PE的水平、组成和功能可受饮食和营养因素的影响(包括多不饱和脂肪酸、特定矿物质和维生素以及饮食模式),针对PE代谢的策略具有广阔的应用前景,不仅有助于患有或有可能患有神经退行性疾病的人群,也有助于胎儿和新生儿在神经系统发育关键时期的健康。本综述总结了这些领域的最新进展,更新了我们对PE基本生物学的理解,并探讨了新的神经保护和健康促进策略。
引言
磷脂乙醇胺(PE),也称为乙醇胺磷脂,是细胞膜和细胞器膜的主要磷脂之一,也是最丰富的磷脂之一,在哺乳动物细胞中约占总磷脂的15-25%,仅次于磷脂胆碱(PC)(2)。在大多数细菌中,PE是主要的磷脂,例如在Ecoli中占总磷脂的约75%(3)。同时,PE在正常哺乳动物细胞的质膜内层以及线粒体内膜中含量特别高。对大鼠肝脏细胞器中磷脂组成的分析显示,PE在内质网(ER)中占总磷脂的21%,在线粒体内膜中占38%,在外膜中占34%,在核膜中占25%。在人体中,PE在神经组织中含量丰富,尤其是在大脑和脊髓中。作为神经细胞膜的关键结构和功能脂质,PE在维持膜完整性、促进突触功能和调节细胞代谢方面起着关键作用,占大脑总磷脂的45%,也被称为cephalin(2)。
在这篇综述中,我们旨在总结和更新PE的基本生物医学特性和功能,重点探讨PE在神经系统疾病中的作用及其相关的饮食/营养因素。我们使用“phosphatidylethanolamine”、“neuro*”、“nutrition”和“diet”等关键词在PubMed数据库中搜索了截至2025年11月的文献(排除与PE代谢、神经功能或营养无关的研究)。主要关注2000年以后的研究,但也包括了一些早期的经典文献。
PE的合成途径
真核细胞中有四条独立的PE合成途径(图1)。内质网(ER)是通过三种合成途径产生PE的主要场所:胞苷二磷酸(CDP)-乙醇胺途径(CDP-Etn途径)、外源性溶脂质代谢途径以及头基团交换反应(4, 5)。PE也可以通过磷脂丝氨酸(PS)脱羧途径(PSD途径)在线粒体中合成(6, 7)。其中,CDP-Etn途径和PSD途径是两条主要的合成途径。
PE的生理和病理功能
来自这两种主要合成途径的PE已被证明对小鼠发育至关重要(25)。CDP-Etn途径中的Etnk2(26)、Pcyt2(17, 27)或Selenoi(25),或PSD途径中的Pisd(28)的缺失会阻断PE的合成,导致小鼠胚胎致死或成年后出现代谢缺陷。除了构成生物膜结构外,PE作为生命活动的基本物质,还具有多种细胞功能(图4)。
PE与神经系统疾病
调控PE水平和周转的代谢途径的紊乱直接与影响神经系统的神经病理学和全身代谢健康相关。最近的一篇综述讨论了负责磷脂相互转化的酶(尤其是PEMT、PSS1/2和PSD)的失调如何与神经系统和神经外系统的各种疾病相关(78)。此外,Zuo等人(7)最近还回顾了线粒体PE对神经健康的影响。
影响PE代谢和功能的饮食和营养因素
PE来源于体内合成和饮食,并不被视为具有推荐摄入量的经典营养素。然而,各种外源性因素可能会影响这种参与许多细胞过程的关键磷脂的水平和功能,从而威胁人类健康。以下将重点讨论饮食/营养因素对PE在神经系统中的作用的影响(图6)。
结论与展望
作为生物膜形成的必需磷脂,PE支撑着基本的生命过程。其在神经组织中的高含量突显了其对神经健康的重要性。鉴于不同途径产生的PE在类型和功能上存在差异,其在神经系统中的作用(既有益也有害)需要进一步详细研究。此外,阐明调控PE合成、种类及其氧化还原稳态的精确机制也非常重要。
作者贡献
作者的职责如下:ZH、MH、GC、FL、YZ和JCZ负责文献综述和手稿准备;ZH、MH、GC和JCZ负责图表绘制;JCZ负责设计和最终内容审查。所有作者均已阅读并批准了最终稿件。
资助
本研究得到了深圳市科技计划(项目编号:GJHZ20240218114600001和JCYJ20200109142446804)和国家自然科学基金(项目编号:81973038)的支持。
致谢
我们感谢中山大学医学院的周忠伟教授对本综述提出的宝贵建议。
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