由于乳酸作为能量来源和信号分子的重要作用，人们对乳酸功能的认识日益加深，表明乳酸稳态与正常脑活动之间存在着密切的关系。2019年11月21号，北京生命科学研究所杨晓团队、中科院遗传发育所郭伟翔团队、华大基因杨焕明团队等在
Cell Stem Cell上在线发表了题为Brain Endothelial Cells Maintain Lactate Homeostasis and Control Adult Hippocampal Neurogenesis的研究论文。该研究表明乳酸水平影响成人海马神经发生，描述了大脑内皮如何维持乳酸稳态，并有助于成年海马神经发生和认知功能。
脑血管由高度专一化的内皮细胞(ECs)组成，具有多种底物特异性转运体，通过运输循环营养素和脑代谢废物产品来支持脑功能。乳酸先前被认为是代谢的最终产物；然而，越来越多的证据表明乳酸是神经元的关键能量来源和信号分子，这表明乳酸稳态可能对大脑功能至关重要。最近的一项研究表明，循环乳酸而不是葡萄糖是除大脑以外的所有组织中三羧酸循环的主要底物。脑组织间乳酸的完全共享表明大脑具有独特的代谢微环境，提示脑ECs在维持脑乳酸稳态中起着重要作用。许多先前的研究表明，大脑ECs表达一元羧酸转运体1(MCT 1)，该转运体通过细胞膜转运乳酸、丙酮和酮体，表明ECs可能允许乳酸进入大脑或流出大脑，以维持乳酸的动态平衡。然而，在体内的直接证据是缺乏的。
成年海马神经发生是一种独特的神经可塑性形式，导致齿状回区域(DG)新生神经元的生成。在粒下区(SGZ)的成体神经干细胞(NSCs)依次经历自我更新和分化为增殖的中间祖细胞(IPC)和神经母细胞，最终形成成熟的齿状颗粒神经元。成年新生神经元在功能上整合到海马回路，并对特定的认知功能作出贡献。新出现的证据表明，乳酸从星形胶质细胞或少突胶质细胞转移来满足神经元的能量需求，并有助于神经元的存活和长期记忆形成，但乳酸是否和如何影响成年海马神经发生尚不清楚。靠近神经干细胞的致密血管是神经源性生态位的重要组成部分，分泌多种影响NSC自我更新和分化的因素。然而，脑ECs在调节乳酸水平中的作用以及它们在成年海马神经发生中的作用尚不清楚。
在这里，研究人员表明乳酸水平影响成人海马神经发生。脑血管病特异性的PTEN缺失会导致学习和记忆障碍，并破坏成人神经发生并伴有乳酸的积累。一贯地，给野生型动物注射乳酸会损害成年海马神经发生.内皮PTEN/Akt通路增加了单羧酸转运体1(MCT 1)的表达，增强了乳酸在脑内皮细胞的转运。此外，PTEN突变小鼠脑血管MCT 1过度表达或Akt 1缺失可恢复MCT 1的表达，降低乳酸水平，使海马神经发生和认知功能恢复正常。这些发现共同描述了大脑内皮如何维持乳酸稳态，并有助于成年海马神经发生和认知功能。
閱讀更多 愛科學愛自然 的文章
