神經酸（nervonic acid，NA）作為髓鞘的一個主要組成部分，NA水平的降低可能反映出個體中髓鞘亞理想狀態具有很高風險發育為精神疾病。使用神經酸補充劑已成為治療幾種神經疾病癥狀的一種既定方法。近年來，由于代謝工程和合成生物學的飛速發展，使得微生物中VLCMFAS產物的異源生物合成成為一種有前途的替代品。這里介紹了幾種提高微生物中神經酸生產的策略，包括代謝工程、細胞工程和工藝工程。

（1） 首先，KCS對VLCFA具有底物特異性。除了研究KCS的底物特異性和表達活性外，優化脂肪酸在細胞內的利用和積累，有助于調節細胞中的脂肪酸組成，增加神經酸含量。在油菜育種中，芥酸可以通過降低去飽和酶的活性而積累，從而使更多的C18:1進入脂肪酸的延伸途徑。該方法可用于微藻和酵母代謝工程中的神經酸積累。緊湊型（通過組合轉錄工程對代謝途徑進行定制優化），用于微調特定代謝途徑的基因表達。此外，模塊化工程能夠系統地消除脂肪酸合成過程中的代謝途徑瓶頸，可用于神經酸的合成。

（2） 其次，在酵母的代謝工程中，靶向或雙靶向的NA生物合成途徑，如線粒體、過氧化物酶體、內質網、高爾基體和脂質體，可能是一種有效的合成生物學策略。以乙酰輔酶A和脂肪酸活化形式、脂肪酰輔酶A和脂肪酰輔酶A為底物合成VLCFA。在神經酸的產生方面，調節糖酵解通量到脂肪酸生物合成，特別是提高前體水平，刪除競爭途徑，繞過宿主調節代謝，是非常可取的。此外，生產VLCFA需要還原力（NADPH）和能量（ATP）分子，這些分子主要來源于中樞代謝。通過氧化還原工程平衡這些因素，可應用于神經酸的生產。

（3） 第三，代謝開關，丙二酰CoA傳感器，能夠動態調節脂肪酸的生物合成，使脂肪酸效價增加2.1倍。使用一個帶有丙二酰CoA傳感器-執行器的負反饋調節電路來調節脂肪酸的生物合成，該電路分別將脂肪酸效價和生產率提高34%和33%。代謝工程的新范例可能被用來控制和優化促進NA產生的代謝途徑。C/N比是一個方便控制的條件，它可以使目標產品得到積累。不同的培養方式，如分批、補料分批和連續發酵方式也能有效地提高脂肪酸的產量。

綜上所述，從再生植物中探索或直接進化具有特殊底物特異性的關鍵酶是生產神經酸的重要基礎。此外，利用代謝工程技術，通過重組神經酸的生物合成途徑，調節代謝通量，開發工業性產神經酸的產油酵母，也是今后研究的重點。

參考文獻：Fan Y , Meng H M , Hu G R , et al. Biosynthesis of nervonic acid and perspectives for its production by microalgae and other microorganisms[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2018, 102(9):1-9.