神经退行性疾病给全球个人和医疗保健系统带来了重大挑战。碳水化合物和生物化学之间错综复杂的关系为理解和治疗这些复杂的神经系统疾病提供了潜在的见解。
生化视角：大脑中的碳水化合物
大脑是一个由复杂网络组成的非凡器官，严重依赖碳水化合物作为主要能量来源。葡萄糖是一种简单的碳水化合物，可满足大脑的能量需求，这对于各种重要功能至关重要，包括突触传递、信号转导和神经递质合成。
碳水化合物在糖蛋白和糖脂的合成中也发挥着关键作用，有助于中枢神经系统细胞膜的结构和功能。此外，特定的碳水化合物，例如糖胺聚糖，是细胞外基质的重要组成部分，并参与神经发育和可塑性。
碳水化合物和神经退行性疾病：联系
新的证据表明，碳水化合物代谢和稳态的改变可能对神经退行性疾病的发病机制和进展产生深远的影响。例如，葡萄糖代谢的破坏，例如胰岛素抵抗和葡萄糖利用受损，与阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症等神经退行性疾病的发展有关。
除了能量失调之外，异常的碳水化合物修饰，特别是蛋白质糖化，还与错误折叠蛋白质的积累和神经毒性聚集体的形成有关，这是神经退行性疾病的标志特征。
此外，碳水化合物相关信号通路（包括胰岛素信号级联）的功能障碍与神经炎症、氧化应激和线粒体功能障碍有关，所有这些都是各种神经退行性疾病中的重要病理机制。
治疗意义：碳水化合物在神经退行性疾病管理中的作用
碳水化合物生物学与神经退行性疾病之间的密切联系激发了人们对利用基于碳水化合物的干预措施进行治疗的兴趣日益浓厚。旨在调节碳水化合物代谢、增强葡萄糖利用率和恢复胰岛素敏感性的新策略有望减轻神经退行性病理学和支持神经元恢复能力。
此外，针对蛋白质的异常糖基化和有毒的晚期糖基化终产物（AGE）的形成代表了一种潜在的治疗途径。专注于开发基于碳水化合物的药物（例如聚糖修饰酶和糖胺聚糖类似物）的研究工作为减缓神经退行性疾病的进展提供了潜在的工具。
结论
碳水化合物是大脑生物化学中不可或缺的参与者，并对神经退行性疾病的发病机制和治疗产生复杂的影响。了解碳水化合物在神经健康中的多方面作用不仅可以提供对疾病机制的宝贵见解，而且还提供了开发以碳水化合物为中心的创新治疗方法的机会。通过揭示碳水化合物和神经退行性疾病之间复杂的相互作用，我们准备开辟新途径，以促进对这些具有挑战性的神经系统疾病的理解和治疗。