神经酸（nervonic acid，NA）作为髓鞘的一个主要组成部分，NA水平的降低可能反映出个体中髓鞘亚理想状态具有很高风险发育为精神疾病。使用神经酸补充剂已成为治疗几种神经疾病症状的一种既定方法。近年来，由于代谢工程和合成生物学的飞速发展，使得微生物中VLCMFAS产物的异源生物合成成为一种有前途的替代品。这里介绍了几种提高微生物中神经酸生产的策略，包括代谢工程、细胞工程和工艺工程。

（1） 首先，KCS对VLCFA具有底物特异性。除了研究KCS的底物特异性和表达活性外，优化脂肪酸在细胞内的利用和积累，有助于调节细胞中的脂肪酸组成，增加神经酸含量。在油菜育种中，芥酸可以通过降低去饱和酶的活性而积累，从而使更多的C18:1进入脂肪酸的延伸途径。该方法可用于微藻和酵母代谢工程中的神经酸积累。紧凑型（通过组合转录工程对代谢途径进行定制优化），用于微调特定代谢途径的基因表达。此外，模块化工程能够系统地消除脂肪酸合成过程中的代谢途径瓶颈，可用于神经酸的合成。

（2） 其次，在酵母的代谢工程中，靶向或双靶向的NA生物合成途径，如线粒体、过氧化物酶体、内质网、高尔基体和脂质体，可能是一种有效的合成生物学策略。以乙酰辅酶A和脂肪酸活化形式、脂肪酰辅酶A和脂肪酰辅酶A为底物合成VLCFA。在神经酸的产生方面，调节糖酵解通量到脂肪酸生物合成，特别是提高前体水平，删除竞争途径，绕过宿主调节代谢，是非常可取的。此外，生产VLCFA需要还原力（NADPH）和能量（ATP）分子，这些分子主要来源于中枢代谢。通过氧化还原工程平衡这些因素，可应用于神经酸的生产。

（3） 第三，代谢开关，丙二酰CoA传感器，能够动态调节脂肪酸的生物合成，使脂肪酸效价增加2.1倍。使用一个带有丙二酰CoA传感器-执行器的负反馈调节电路来调节脂肪酸的生物合成，该电路分别将脂肪酸效价和生产率提高34%和33%。代谢工程的新范例可能被用来控制和优化促进NA产生的代谢途径。C/N比是一个方便控制的条件，它可以使目标产品得到最有效的积累。不同的培养方式，如分批、补料分批和连续发酵方式也能有效地提高脂肪酸的产量。

综上所述，从再生植物中探索或直接进化具有特殊底物特异性的关键酶是生产神经酸的重要基础。此外，利用代谢工程技术，通过重组神经酸的生物合成途径，调节代谢通量，开发工业性产神经酸的产油酵母，也是今后研究的重点。

参考文献：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.