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。
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。
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