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*仅供医学专业人士阅读参考最近哈尔滨可真火啊！冰雪大世界、白狐、哈药六厂……，简直让游客们目不暇给。不过，南方游客们肯定没想到的是，在沉浸于冰雪世界带来的快乐的同时，他们可能还收获了一份健康大礼。今天，由西班牙格拉纳达大学Borja Martinez-Tellez和Jonatan R. Ruiz领衔的研究团队，在《细胞》旗下的著名期刊Cell Reports Medicine上发表发表一项重要研究成果[1]。他们让64名年龄在18到25岁之间的健康受试者，在寒冷（4-5℃）的环境中暴露两个小时，然后分析寒冷对血液中信号脂质水平的影响。他们发现，两小时的寒冷暴露可大幅提升受试者的ω-6（增加46.9%）和ω-3（增加77.4%）及其氧化脂质的水平，而且这些信号脂质的变化与更健康的心脏代谢状况有关。出乎研究人员预料的是，寒冷引起的信号脂类变化竟然与棕色脂肪组织无关。此外，为期半年的运动也不会改变寒冷暴露对血浆信号脂质变化的影响。这意味着，寒冷可能通过一种未知的方式影响人类的心脏健康。论文首页截图实际上，已经有很多研究发现，适度的低温有益健康。早在2015年，就有研究人员发现10天的低温暴露（14-15℃），可使2型糖尿病患者的外周胰岛素敏感性增加43%[2]。在2022年，卡罗林斯卡学院曹义海团队在《自然》上发表的一篇研究表明，与30℃的环境相比，在4℃条件下，小鼠的肿瘤生长减缓了80%，且生存期几乎翻倍[3]。绝大部分的冷暴露有益健康的研究，都将棕色脂肪组织被激活作为背后的原因。虽然基于小鼠的研究发现了很多棕色脂肪组织分泌的信号分子，例如12,13-DiHOME、12-HEPE、MaR2、eCBs和溶血磷脂等脂质；但是这些信号脂质在人体内是否存在，以及有什么作用，目前知之甚少。为了搞清楚低温暴露对人体血浆中信号脂质的影响，Martinez-Tellez团队招募了64名年龄在18到25岁之间的健康受试者，其中女性47人。所有受试者在开始低温暴露之前，都采集了血浆，然后在4-5℃的寒冷环境中暴露两个小时，暴露期间连续采集血浆。研究流程图从检测结果来看，与寒冷暴露前相比，两个小时的寒冷暴露增加了ω-6多不饱和脂肪酸的亚油酸（LA）、二高-γ-亚麻酸（DGLA）和花生四烯酸（AA）及其衍生氧化脂质的水平（39种ω-6多不饱和脂肪酸中的32种都增加了；平均增幅为46.9%；P≤0.04）。类似地，与寒冷暴露前相比，两个小时的寒冷暴露也增加了ω-3多不饱和脂肪酸的α-亚麻酸（ALA）、二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）及其衍生的氧化脂质的水平（17种ω-3多不饱和脂肪酸全部增加；平均增幅为77.4%；p<0.001）。ω-6和ω-3脂质的增加水平此外，冷暴露只增加了两种eCBs的水平，而降低了它的类似物的水平。溶血磷脂酸（LPA）的水平也在冷暴露后下降（11种LPA中的9种平均降幅为17.2%；p≤0.01）。当他们按照性别和体重进行重复分析时，上述结果依然存在。只不过，与超重或肥胖的受试者（分别为31.6%和69.9%）相比，体重正常的受试者体内的ω-6和ω-3氧化脂质水平在寒冷条件下的升高幅度更大（分别为58.0%和81.9%）。在后续的分析中，Martinez-Tellez团队发现，在寒冷诱导的血浆信号脂质变化中，只有一小部分（平均为4%）与棕色脂肪组织相关指标有轻微的相关性。此外，寒冷诱导的ω-6和ω-3氧化脂质水平变化与更健康的心脏代谢状况有关；相比之下，寒冷诱导的eCBs和类似物、溶血磷脂等的变化与心脏代谢风险因素无关。寒冷引起的信号脂类变化与棕色脂肪组织相关指标无关考虑到超重或肥胖受试者ω-6和ω-3氧化脂质水平升高水平相对较低，这意味着肥胖会损害寒冷暴露给心脏健康带来的益处。在研究的最后，Martinez-Tellez团队还探索了运动对寒冷暴露效果的影响。因为，他们认为运动也可以增强心脏代谢健康，而且能促进人体内棕色脂肪细胞的活化。不过，研究数据显示，与对照组相比，经过半年的运动计划之后，无论是中等强度运动，还是剧烈运动都不会显著改变上述脂质对寒冷暴露的反应。此外，这些寒冷诱导的血浆信号脂类变化与运动后受试者棕色脂肪组织的变化也没有相关性。这也意味着，棕色脂肪组织可能没有参与调节这些脂质对寒冷暴露的反应。研究示意图总的来说，Martinez-Tellez和Ruiz领衔的这项研究表明，两小时的寒冷暴露可增加年轻人血浆中ω-6和ω-3及其氧化脂质的水平，这可能会进一步改善他们的心脏代谢状况。与传统认知不一致的是，棕色脂肪组织在这一过程中发挥的作用可能不大。因此，寒冷有益心脏代谢健康的机制，还需要进一步研究。需要指出的是，这个研究主要在18-25岁的健康年轻人身上开展的，对于中老年人、未成年人和代谢异常的人而言，寒冷暴露是否有同样的益处，还需要进一步探索。最后，需要提醒大家的是，新一轮寒潮来了，很多南方城市都下起了雪，大家在玩儿雪的时候一定要注意保暖。尤其是对于中老年人而言，长时间暴露于低温条件下，有可能会增加死亡风险。这一点，我国疾病预防控制中心在2018年发表的一项研究就强调过了[4]，感兴趣的朋友也可以去读一读。参考文献：[1].Jurado-Fasoli L, Sanchez-Delgado G, Di X, et al. Cold-induced changes in plasma signaling lipids are associated with a healthier cardiometabolic profile independently of brown adipose tissue. Cell Rep Med. 2024. doi:10.1016/j.xcrm.2023.101387[2].Hanssen MJ, Hoeks J, Brans B, et al. Short-term cold acclimation improves insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus. Nat Med. 2015;21(8):863-865. doi:10.1038/nm.3891[3].Seki T, Yang Y, Sun X, et al. Brown-fat-mediated tumour suppression by cold-altered global metabolism. Nature. 2022;608(7922):421-428. doi:10.1038/s41586-022-05030-3[4].Chen R, Yin P, Wang L, et al. Association between ambient temperature and mortality risk and burden: time series study in 272 main Chinese cities. BMJ. 2018;363:k4306. doi:10.1136/bmj.k4306本文作者丨BioTalker

研究首次证明了梗死区域周围神经元分泌的PLA2G2E是介导缺血性卒中后大脑自主修复的关键，PLA2G2E的代谢产物DGLA和15-HETrE通过诱导神经元PADI4表达，触发神经系统发育 当今社会老龄化日益严重，大量患者患有脑组织损伤引起的神经系统后遗症，其中主要包括卒中引起的后遗症。 尽管传统上认为，由于脑损伤导致的脑功能缺失难以完全恢复，但是在患者康复过程中，我们可以观察到，患者的功能预后发生了一定程度的改善。也就是说，大脑在受到损伤之后有一定的自我恢复能力。 受伤区域的幸存神经元不仅要顶住压力继续生存，还需要分泌各种神经营养因子，诱导神经系统重建和突触组织再生。但是很遗憾，这种脑损伤诱发的神经修复的分子机制还不明确。 在昨天出版的《神经元》杂志中，来自日本东京都医学科学研究所的研究团队发现了缺血性卒中后大脑自主修复的神经机制。 他们发现，梗死周围神经元分泌的磷脂酶PLA2G2E介导的脂质代谢，是触发大脑自主修复的关键。PLA2G2E代谢产生二高-γ-亚麻酸（DGLA）和15-羟基二十碳三烯酸（15-HETrE），诱导肽基精氨酸脱亚胺酶4（Padi4）的表达，进而激活神经元恢复相关基因的表达。给小鼠使用15-HETrE可以促进缺血性卒中后的大脑功能恢复。 磷脂酶A2（PLA2）家族是一类催化磷脂分解的酶，在细胞膜组成和功能调节中发挥着重要作用。PLA2水解磷脂产生的游离脂肪酸可以参与细胞膜修复、细胞信号传递和炎症调节等生理过程，不同亚型具有不同的组织分布和功能特点。 为了确定卒中后大脑恢复所必需的脂质代谢物，研究人员对小鼠脑缺血后的脂肪酸及其代谢产物变化进行了分析。主成分分析显示，大多数脂肪酸在卒中发作后水平升高，发作3-6天后水平逐渐降低，但是DGLA水平在卒中发作后直到第6天，都处在升高状态。 DGLA是PLA2的代谢产物。为了确定关键的PLA2亚型，研究人员统计了PLA2家族多种酶的时间依赖性表达。结果发现，Pla2g2e的mRNA表达水平在卒中发作后显著增加。与野生型小鼠相比，Pla2g2e缺陷小鼠卒中发作后梗死体积增大。因此，研究人员判断，PLA2G2E在缺血性卒中后的大脑功能恢复中起着重要作用。 进一步对比发现，Pla2g2e缺陷小鼠的Padi4表达降低。而正常情况下，卒中发生后第2天开始，PADI4开始在幸存神经元中表达。神经元中的PADI4缺失会导致大脑功能恢复受损、梗死体积增加，还会加剧炎症反应。 研究人员还尝试了寻找诱导神经元PADI4表达的关键代谢产物。与野生型小鼠对比，Pla2g2e缺陷小鼠的DGLA水平下降，补充DGLA可以恢复Pla2g2e缺陷小鼠的神经功能缺陷，并且使PADI4阳性神经元增加。在DGLA的代谢产物中，15-HETrE具有最强的PADI4诱导活性。 在小鼠卒中发作后24小时进行15-HETrE给药，可以显著改善小鼠的神经功能缺陷，减少梗死体积。 PLA2G2E和PADI4在人缺血脑梗死周围神经元中表达 在人类脑组织中，也可以观察到梗死区域周围幸存神经元表达PLA2G2E和PADI4，但是非缺血性卒中患者的大脑区域未见表达。研究人员还分析了神经元中PADI4的作用，发现与神经系统发育或突触调节相关基因上调有关，PADI4缺失会导致这些基因表达水平降低。 总的来说，研究首次证明了梗死区域周围神经元分泌的PLA2G2E是介导缺血性卒中后大脑自主修复的关键，PLA2G2E的代谢产物DGLA和15-HETrE通过诱导神经元PADI4表达，触发神经系统发育、突触组织再生等神经修复过程。 有报道称，血清DGLA水平与心源性卒中或轻度认知障碍有关。糖尿病、衰老和家族遗传变异被认为是DGLA缺乏的潜在关键因素。DGLA可以通过口服摄入，并且在大脑组织中积累，暗示着我们或许可以通过膳食疗法来预防卒中或神经认知障碍。