傳統(tǒng)上,葡萄糖被認(rèn)為是大腦的主要能量來源。在含有乳酸而不是葡萄糖的人工培養(yǎng)基中,人和猴子大腦皮層培養(yǎng)切片中的突觸活動保持完整,這表明乳酸是神經(jīng)元合適且充足的能量來源。近年來,大量研究表明乳酸不僅在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中作為能量代謝底物發(fā)揮作用,還能參與信號傳遞和表觀遺傳修飾。
2024年9月,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)系劉丹教授/病理生理學(xué)系朱鈴強(qiáng)教授指導(dǎo)2020級臨床醫(yī)學(xué)(中德實(shí)驗(yàn)班)王銘鈺同學(xué)在醫(yī)學(xué)1區(qū)期刊Ageing Research Reviews (IF = 12.5) 上發(fā)表了題為“Friend or foe: Lactate in neurodegenerative diseases”的綜述,從乳酸代謝、蛋白乳酰化、信號分子等角度深入闡述了乳酸在神經(jīng)退行性疾病中的作用。

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院始終重視本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),積極推動本科生參與科研活動,并鼓勵他們在高水平國際期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文。王銘鈺同學(xué)自加入同濟(jì)醫(yī)學(xué)院后,加入基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系朱鈴強(qiáng)教授的團(tuán)隊(duì),開始了基礎(chǔ)科研訓(xùn)練。去年,她參與了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,題為“睡眠剝奪通過調(diào)節(jié)乳酸代謝影響社交記憶能力的機(jī)制研究”,從而對乳酸代謝產(chǎn)生了濃厚興趣。通過課外的文獻(xiàn)學(xué)習(xí),王銘鈺意識到乳酸在神經(jīng)退行性疾病治療中的潛在重要作用。在劉老師和朱老師的建議下,她開始撰寫綜述文章。在半年多的時間里,她檢索并閱讀了超過一百篇相關(guān)文獻(xiàn),并與博士后周楊共同完成了論文的初稿。在寫作過程中,他們不斷優(yōu)化每一段落的邏輯和用詞,并定期與劉老師和朱老師溝通寫作進(jìn)展。此外,王銘鈺還學(xué)習(xí)了Adobe Illustrator等學(xué)術(shù)繪圖軟件,與周楊共同繪制了論文的概念圖,經(jīng)過多次修改和完善。投稿過程中,專業(yè)審稿人對論文的結(jié)構(gòu)、格式、圖表及邏輯等方面提出了積極的評價,并提供了許多專業(yè)且寶貴的建議,最終促成了該項(xiàng)目的順利完成。
乳酸是糖酵解的副產(chǎn)物,在Warburg效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)之前,它一直被認(rèn)為是一種代謝廢物。越來越多的證據(jù)表明,乳酸具有能量燃料、信號分子和蛋白質(zhì)乳酸化的供體作用。乳酸利用率改變是阿爾茨海默病 (AD)、多發(fā)性硬化癥 (MS)、肌萎縮側(cè)索硬化癥 (ALS)、帕金森病 (PD) 和亨廷頓病 (HD)等神經(jīng)退行性疾病發(fā)病和進(jìn)展的常見代謝特征。論文從生產(chǎn)、運(yùn)輸和清除的角度概述了乳酸代謝,以及乳酸在神經(jīng)退行性疾病進(jìn)展中的作用,并總結(jié)了蛋白質(zhì)乳酸化和乳酸在神經(jīng)退行性疾病中的信號傳導(dǎo)功能。此外,論文深入探討了乳酸代謝變化在神經(jīng)退行性疾病過程中的雙重作用(圖1),并探索了針對乳酸的潛在治療方法。

圖1 乳酸在神經(jīng)退行性疾病中的雙重作用
這些成績的取得離不開劉丹教授/朱鈴強(qiáng)教授的悉心指導(dǎo),同時也得益于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院對于本科生學(xué)術(shù)培養(yǎng)的全方位支持,包括為本科生開設(shè)《基礎(chǔ)科研訓(xùn)練》等創(chuàng)新課程,鼓勵學(xué)生依托大創(chuàng)項(xiàng)目或基礎(chǔ)科研加入教師們的團(tuán)隊(duì)開展學(xué)術(shù)訓(xùn)練,并搭建“本科生學(xué)術(shù)年會”“寒暑期文獻(xiàn)交流會”等多方面交流平臺,為本科生的學(xué)術(shù)成長創(chuàng)造了優(yōu)良的環(huán)境與氛圍。
華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院2020級本科生王銘鈺、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系博士后周楊共同為本文的第一作者,基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)系劉丹教授/病理生理學(xué)系朱鈴強(qiáng)教授為本文的通訊作者,博士研究生李文戀參與了該項(xiàng)工作。本研究由國家重點(diǎn)研發(fā)計劃國家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金、湖南省科技創(chuàng)新計劃、湖南省自然科學(xué)聯(lián)合基金的支持,以及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.arr.2024.102452