神经节甘脂是一类主要分布于脊椎动物神经系统的酸性鞘脂，在大脑中丰富，广泛表达于各种组织和器官中。其结构主要分为两部分:亲水寡糖链和疏水神经酰胺。不同类型的神经节苷脂往往存在一定的结构多样性，这主要是由于其寡糖链而不是神经酰胺。神经节苷脂大部分属于核心糖链的神经节群，也有部分属于乳糖基、新乳糖基、全球糖基和等球糖基。
图1所示。神经节苷脂结构(Tsukudaet al。, 2012)
神经节苷脂是胞质膜上影响细胞黏附、转移和信号转导的关键分子之一，既是细胞黏附的介质，又是信号转导的调节者，同时也是微生物毒素受体和免疫抗原。神经节苷脂通常富集在细胞膜外小叶的顶部，亲水糖链的头部延伸到细胞外，并通过疏水神经酰胺尾部固定在胞质上。神经节苷脂通常不单独存在于细胞质膜中，而是与其他成分如鞘磷脂、胆固醇和跨膜蛋白相互作用，形成微域和脂筏结构。此外，神经节苷脂糖缀合结构上的唾液酸残基是其生物功能的主要载体。
在大脑和神经系统中，神经节苷脂具有更加多样化和重要的生理功能。神经节苷脂主要通过调节神经细胞的生长、髓鞘和突触的形成以及影响神经信息的传递来促进后代的大脑发育和认知发育。海马负责建立复杂的认知功能和记忆相关功能，有大量神经节苷脂的存在。在不同的脑疾病的发展过程中，包括海马在内的大脑各区域的神经节苷脂的含量和类型发生了显著的改变，进而对相关的生理功能产生了显著的影响。
脑炎
在不同的脑疾病的发展过程中，大脑各区域的神经节苷脂含量和类型都发生了一定程度的改变。一些简单的神经节苷脂相关疾病，如神经节苷脂代谢异常，表现为应在溶酶体中水解的神经节苷脂异常积累。
脑瘤
脑肿瘤通常过表达两组复杂的神经节苷脂，b-和c-，这两组复杂的神经节苷脂仅在正常神经组织中高度表达。一些修饰过的简单神经节苷脂如N-acetyl GM3和N-hydroxyacetyl GM3也是肿瘤组织中表达的相关抗原。这些新表达的复杂神经节苷脂在神经外胚层肿瘤的侵袭和转移中发挥关键作用。神经节苷脂对肿瘤的作用是双向的，一方面增强肿瘤细胞的粘附和迁移，另一方面通过不同的信号通路抑制肿瘤生长。
退行性神经病变
神经节苷脂代谢在某些神经退行性疾病患者的特定脑区发生显著改变，进一步导致富含神经节苷脂的膜结构域/脂质raft的物理化学性质改变，从而影响神经退行性疾病的进展。脂筏中鞘糖脂(特别是神经节苷脂)和膜蛋白之间相互作用的改变可能导致疾病相关蛋白的聚集和错误折叠，如帕金森病中的α-synuclein (αS)和亨廷顿病中的亨廷顿蛋白(HD)。
质谱法被广泛应用于神经节苷脂的研究。创造性蛋白质组学提供可靠、快速和经济的服务神经节苷脂分析服务基于高稳定性、重复性和高灵敏度的分离、鉴定和定量分析系统。
参考: