磷脂酰絲氨酸（PS）作為腦細胞膜的重要磷脂成分，不僅是膜結構的核心組成部分，更通過調控膜微環境、參與信號分子互作及介導跨膜信號傳遞，深度影響腦細胞的信號傳導過程，其關鍵角色主要體現在以下幾個方面：

一、維持細胞膜結構與信號傳導微環境穩定

腦細胞信號傳導的高效性依賴于細胞膜的流動性、完整性及特定區域的 “信號域” 組織，而磷脂酰絲氨酸是維持這一微環境的核心分子。在腦細胞膜中，它主要分布于磷脂雙分子層的內葉（靠近胞質側），通過與膜蛋白的疏水結構域、陽離子氨基酸殘基（如賴氨酸、精氨酸）形成靜電作用或氫鍵，穩定膜蛋白的空間構象 —— 這對信號傳導中關鍵蛋白（如受體、激酶、離子通道）的活性至關重要，例如，磷脂酰絲氨酸能通過與電壓門控鈣離子通道的胞內結構域結合，調節通道的開放閾值與失活速率，確保鈣離子信號（腦細胞中重要的第二信使）的精準傳遞；同時，它通過維持膜的適當流動性，為信號分子在膜上的擴散、組裝提供適宜環境，避免因膜剛性過高或過低導致信號傳導受阻。

二、介導G蛋白偶聯受體（GPCR）信號通路的激活與調控

GPCR是腦細胞中介導神經遞質（如多巴胺、谷氨酸）信號的核心受體家族，其信號傳導的啟動與磷脂酰絲氨酸密切相關。當神經遞質與 GPCR 結合后，受體構象發生改變，需與膜上的磷脂酰絲氨酸結合才能實現完全激活 ——該物質通過與 GPCR 的胞內_loop 區（如第三胞內環）相互作用，促進受體與 G 蛋白（由 α、β、γ 亞基組成）的結合效率，進而啟動 G 蛋白介導的下游信號通路（如腺苷酸環化酶 - cAMP 通路、磷脂酶 C-IP3 通路）。研究發現，在磷脂酰絲氨酸缺失的腦細胞模型中，多巴胺 D2 受體與 Gαi 蛋白的結合能力下降約 40%，導致 cAMP 水平調控異常，進而影響神經元的興奮性與突觸傳遞；此外，它還能通過調節 GPCR 的磷酸化狀態（如與 β--arrestin 競爭結合受體磷酸化位點），調控受體的脫敏與內吞過程，避免信號過度激活或持續抑制，維持信號傳導的動態平衡。

三、參與酪氨酸激酶受體（TKR）介導的生長信號傳遞

TKR（如表皮生長因子受體 EGFR、神經營養因子受體 Trk）是調控腦細胞增殖、分化及存活的關鍵信號分子，其信號傳導的級聯反應需磷脂酰絲氨酸的協同作用。當神經營養因子（如腦源性神經營養因子 BDNF）與 Trk 受體結合后，受體發生二聚化并激活胞內酪氨酸激酶結構域，而磷脂酰絲氨酸能通過與受體的胞內激酶區結合，增強激酶的自身磷酸化效率，同時招募下游信號分子（如 Shc、Grb2）到膜附近的 “信號復合物” 中 —— 這些分子的組裝依賴于它提供的負電荷微區域（內葉 PS 的磷酸基團帶負電，可結合正電的信號分子），進而啟動 Ras-MAPK 通路或 PI3K-Akt 通路，最終調控腦細胞的生長與突觸發生，例如，在磷脂酰絲氨酸合成缺陷的小鼠海馬神經元中，BDNF誘導的 Akt 磷酸化水平降低 50% 以上，導致神經元存活能力下降，提示磷脂酰絲氨酸是TKR信號通路中“信號分子招募-激活”的關鍵介質。

四、調控突觸信號傳遞與神經可塑性

突觸是腦細胞間信號傳遞的核心結構，其功能可塑性（如長時程增強 LTP、長時程抑制 LTD）依賴于磷脂酰絲氨酸對突觸膜成分及信號分子的調控。在突觸前膜，它通過與突觸小泡膜上的融合蛋白（如 SNARE 復合物中的 synaptobrevin）結合，促進突觸小泡與膜的融合，確保神經遞質的正常釋放 —— 當磷脂酰絲氨酸水平降低時，突觸小泡的釋放概率下降，導致突觸傳遞效率降低；在突觸后膜，它參與谷氨酸受體（如 NMDA 受體）的定位與激活：NMDA 受體的胞內結構域含有 PS 磷脂酰絲氨酸結合位點，該物質通過穩定受體在突觸后致密區（PSD）的分布，增強其對谷氨酸的敏感性，而 NMDA 受體的激活是 LTP 啟動的關鍵步驟（介導鈣離子內流，觸發下游信號級聯）。此外，磷脂酰絲氨酸還能通過調節突觸后膜的脂質筏（富含膽固醇與鞘磷脂的膜微區）結構，富集信號分子（如 CaMKII、PKC），進一步促進突觸可塑性相關的信號傳導，影響學習與記憶過程。

五、介導細胞凋亡信號的 “外部啟動” 與調控

盡管凋亡是細胞的程序性死亡過程，但腦細胞的凋亡信號傳導需磷脂酰絲氨酸的精準調控以避免異常死亡。正常情況下，它僅分布于細胞膜內葉；當腦細胞受到凋亡刺激（如氧化應激、缺血）時，磷脂酰絲氨酸會通過 scramblase 酶的作用外翻至細胞膜外葉，成為 “凋亡信號” 的 “分子標記”—— 外葉的磷脂酰絲氨酸可與吞噬細胞表面的磷脂酰絲氨酸受體（如 TIM4、BAI1）結合，啟動吞噬細胞對凋亡腦細胞的清除，避免凋亡細胞內容物釋放引發炎癥反應；同時，它外翻過程中還會影響細胞膜上死亡受體（如 Fas）的構象，調控其與配體（FasL）的結合效率，進而調節凋亡信號的強度。研究表明，在其外翻受阻的腦細胞中，凋亡細胞的清除效率下降，導致炎癥因子（如 IL-1β）釋放增加，間接影響周圍正常腦細胞的信號傳導功能，提示磷脂酰絲氨酸在 “凋亡信號啟動 - 清除” 過程中對腦細胞微環境穩態的保護作用。

本文來源于理星（天津）生物科技有限公司官網 http://m.ichew.com.cn/