一种名为“L-岩藻糖”的糖分子或能改善阿尔茨海默病的脑连接损伤

L-岩藻糖是一种特殊的单糖，具有L型构型且C-6位缺乏羟基，以往其生理作用主要归因于参与糖蛋白或糖脂的岩藻糖基化修饰。本研究探讨游离L-岩藻糖是否具有独立于岩藻糖基化的脑功能调节作用，以及其在阿尔茨海默病（AD）中的潜在意义。

研究首先通过小鼠海马脑片实验发现，L-岩藻糖可快速增强兴奋性突触传递和长时程增强（LTP，一种与学习记忆相关的突触可塑性），且这种作用依赖于岩藻糖激酶（FCSK）介导的补救途径——该途径将游离L-岩藻糖转化为GDP-岩藻糖。机制上，L-岩藻糖通过调节突触前囊泡释放概率发挥作用，而非突触后机制。进一步研究显示，AD模型小鼠（5xFAD、APP-PS1）对L-岩藻糖的反应显著减弱，需更高浓度才能部分恢复突触功能，提示AD脑内可能存在岩藻糖代谢异常。

分子层面，RNA测序发现L-岩藻糖可上调突触囊泡循环、突触前释放等相关基因（如vamp1、stx1b）的表达。在AD脑样本（人AD患者及5xFAD小鼠）中，补救途径关键酶FCSK和FPGT的表达及游离L-岩藻糖水平均显著降低，证实存在岩藻糖代谢低下。

为验证治疗潜力，研究给11月龄5xFAD小鼠喂食含0.5% L-岩藻糖的饮食30天。结果显示，补充L-岩藻糖可提高脑内游离L-岩藻糖水平，上调FCSK表达，恢复突触可塑性相关分子（如突触蛋白I、CaMKII、CREB）的活性，改善模型小鼠的探索行为、记忆能力（新物体识别、T迷宫测试）及感觉运动门控缺陷。同时，补充L-岩藻糖减少了脑内星形胶质细胞和小胶质细胞的过度活化（神经炎症减轻），但未影响淀粉样蛋白病理，表明其直接作用于突触功能。

综上，本研究首次提出游离L-岩藻糖是一种内源性神经调节剂，通过补救途径代谢调节突触可塑性；AD脑内的岩藻糖代谢低下可能是突触缺陷的重要原因，而L-岩藻糖补充剂或为AD治疗提供新策略。