丙酸（PPA）是一种短链脂肪酸，是细胞代谢的重要介质，在适当的水平上，可以改善免疫功能，促进细胞信号传导并减少食物摄入。丙酸还是常用的食品防腐剂和防霉剂，在医药、农药、食品工业领域应用广泛。然而有研究发现，过量的PPA会对健康和行为产生负面影响，其可能导致自闭症。

众所周知，自闭症是一种神经系统疾病，为什么经肠道吸收的食品添加剂会对神经有所影响，PPA对神经元细胞的的作用机制是什么呢？

为了确定PPA与海马神经元信号传导机制促进的自闭症表型之间的联系，韩国大脑研究所的研究小组将PPA注射到培养的小鼠神经元中，观察海马神经元的形态和蛋白表达。结果表明，自闭症样发病机制与PPA治疗的海马神经元中树突棘减少有关，而树突棘的减少与海马神经元的自噬通量受到损害有直接关系。

在分子水平上，有丝分裂原激活的蛋白激酶（MAPK）/细胞外信号调节激酶（ERK）途径被激活，自噬活性受损，自噬是去除不必要的蛋白质和细胞器的自然细胞机制。PPA的使用会阻碍自噬体与溶酶体融合的过程，从而积累细胞废物，减少突触形成所必需的树突棘的数量，最终阻碍儿童大脑的发育。另外，研究人员还观察到，MAPK抑制剂可以挽救PPA治疗的海马神经元中的树突棘损失。

这项研究揭示了PPA这一最常用的食品添加剂可能诱发自闭症的机制，确定了人类肠道细菌代谢物对神经元的影响，有助于阐明自闭症的其他潜在机制，并提供治疗ASD相关病理的潜在策略。

参考文献：Hyosun Choi et al， Propionic acid induces dendritic spine loss by MAPK/ERK signaling and dysregulation of autophagic flux， Molecular Brain (2020). DOI： 10.1186/s13041-020-00626-0