原始研究的文章

前面。摩尔。>。,19 January 2023
秒。方法和生物模型
卷15 - 2022 | https://doi.org/10.3389/fnmol.2022.1053411

Lipidomic变化的大脑皮质醛dehydrogenase-2敲入杂合子小鼠慢性酒精暴露之后

李小 ¹ ^__

金香² ^__

鑫刘³

林杨¹

应魏⁴

期间,方⁵

李经⁶

咦,你们 ¹ ^*

¹法医毒物分析、华西医学院基础医学和法医,四川大学,成都,四川,中国
²临床药理学实验室、临床试验中心、华西医院,四川大学,成都,四川,中国
³华西医学院基础医学和法医,四川大学,成都,四川,中国
⁴四川医学院药学院,北,南充,四川,中国
⁵皖南医学院,医学院法医中国芜湖
⁶心胸外科学系雷根斯堡大学医学中心,雷根斯堡,巴伐利亚,德国

作品简介:酒精是世界上主要的合法药物,和过度消费酒精严重地损害了各种器官的形态结构和功能。必不可少的酶乙醇代谢的机能不全,醛dehydrogenase-2 (ALDH2),将加剧饮酒导致的脑损伤。的影响ALDH2在慢性酒精暴露在全球脂质分析大脑的尚不清楚。

方法:在这项研究中,ALDH2 * 2敲入老鼠Lieber-DeCarli液体饮食含有乙醇为8周。血液中酒精和乙醛含量检测,老鼠测试通过小说对象识别和Y-maze测试评估认知障碍的研究。大脑皮层的lipidome分析样本研究基于超高液相串联使用lipidomics方法色谱四极飞行时间质谱(UHPLC-QTOFMS)。

结果和讨论:相比之下,同样的待遇野生型小鼠(WT),ALDH2 * 2老鼠表现出认知能力差,虽然结果没有达到统计学意义。74微分lipidomics结果表明,脂质物种选择WT老鼠,57个物种被上调,17被抑制。此外,99年微分中脂质ALDH2 * 2老鼠,其中73是上调,26被抑制。为ALDH2 * 2老鼠的数量显著改变glycerophospholipids (GPs)亚型是低于WT老鼠。有趣的是,与WT老鼠相比,多不饱和脂肪酸的比例较低(欧米伽)中被发现ALDH2 * 2老鼠。集体,结果提供明确的证据lipidomic签名的大脑皮层的变化ALDH2 * 2后小鼠慢性酒精暴露。

亮点:

•杂合的的大脑皮层ALDH2 * 2老鼠lipidome概要文件更重要的变化在慢性酒精比野生型老鼠曝光。

•最两组小鼠的血脂显著上调,而增加的标签是限于WT老鼠。

•为ALDH2 * 2老鼠,GPs物质发生了重大的变化,SHexCer和SM鞘脂类的子类也值得关注。

1。介绍

饮酒会导致严重的健康问题而影响各种器官的形态结构和功能(雷姆曾为此写过et al ., 2009)。大脑区域中,海马体和大脑皮层显示高灵敏度的影响酒精,和上面的损伤区域明显与电机控制和认知功能受损(雷姆曾为此写过et al ., 2009)。尽管临床研究表明,大多数酗酒者开发脑损伤和退行性疾病,具体的分子机制仍不清楚(Zahr et al ., 2011)。醛dehydrogenase-2 (ALDH2)被发现在乙醇代谢不可或缺的酶。通常知道ALDH2-inactivating突变(称为ALDH2 * 2)是最常见的单点突变在人类(木村et al ., 2019)。此外,流行病学结果表明这种灭活突变之间的关系和人类共同的倾向增加大脑病理慢性酒精暴露后(陈et al ., 2014;木村et al ., 2019)。

生物膜的脂质是至关重要的组件。此外,他们发挥作用的细胞代谢和体内平衡调节信号分子(黄和烦恼,2015)。脑组织脂质含量高的特点是,它包含不同的脂质物种和分子(Albouery et al ., 2019)。已经证实,脂质占将近一半的大脑的干重,他们主要包括磷脂、胆固醇和鞘脂类(Albouery et al ., 2019)。脂质发挥重要作用在维持大脑的结构和功能,因为他们的高多样性和疏水性(汉族,2007)。一些报告显示,脂类的修改可能会影响大脑发育,增加认知障碍的风险,和一生的神经退行性疾病(伯吉斯et al ., 2000;班纳特和Rakheja, 2013;诺第et al ., 2015)。最近的研究表明,慢性酒精暴露显著改变血清血脂水平,大鼠前额叶皮层和纹状体(李et al ., 2018;王et al ., 2019)。酒精损害大脑一直得到广泛的研究。这种损伤的原因之一是加合物的积累形成的有毒代谢产物酒精在体内可以干扰脂质膜结构和线粒体功能(崔et al ., 2019)。ALDH2有趣的是,在上面的加合物的解毒过程中发挥作用,它已经表明,ALDH2缺陷患者有更高的敏感性阿尔茨海默氏症(广告;陈et al ., 2019)。一些团体使用Aldh2构造认知障碍和广告模型^−−/老鼠所产生的基因打靶淘汰赛(D’索萨et al ., 2015)。然而,ALDH2基因表达的整体水平ALDH2 * 2敲入小鼠(KI)不修改,及其酶的结构缺陷,和表型可以人类的特点ALDH2 * 2运营商。因此,ALDH2 * 2老鼠是一个理想的模型来研究人类疾病与ALDH2缺陷(陈et al ., 2014)。我们之前的研究还观察到乙醛的积累ALDH2 * 2小鼠急性酒精后政府证实ALDH2活动的不足(李et al ., 2022)。

ALDH2的角色在酒精对大脑的影响血脂水平,尤其是慢性酒精暴露,已经很少研究尽管大量研究调查与酒精有关的脑损伤的分子机制。本研究旨在探讨ALDH2的影响后对大脑慢性酒精暴露。的影响慢性酒精暴露lipidome的大脑皮层ALDH2 * 2老鼠分析利用大众spectrometry-based lipidomes。本研究的数据表明,慢性酒精暴露后,大脑皮层ALDH2 * 2老鼠更重要的组成和含量的变化比WT小鼠脂质类,和上面的变化,伴随着脂肪酸饱和度和碳链长度的修改,这可能导致不同物种的脂质和脑损伤之间的关系和指导后续研究ALDH2基因变异的人群。

2。材料和方法

2.1。老鼠

的ALDH2 * 2小鼠C57BL / 6 N背景被Cyagen请提供(广州)生物科学公司和进一步backcrossed C57BL / 6 N背景至少八代在我们的设施。杂交后代小鼠获得的杂合的ALDH2 * 2老鼠。他们被性别和随机分为笼子用耳朵标签编号。约1 - 2毫米的老鼠尾巴从每个后代小鼠组织被切断,和DNA被TIANamp基因组DNA提取的工具包(TIANGEN,北京),其次是PCR扩增和测序多态性。WT同窝出生的ALDH2 * 2老鼠被选为对照组。老鼠被安置在12 h / 12 h光/暗周期。8 - 10周大雄性老鼠Lieber-DeCarli液体饮食含有4%乙醇为8周,在治疗剂量与一些先前的研究(Kwon et al ., 2014;Golub et al ., 2015;许et al ., 2020)。所有小鼠慢性酒精喂养后幸存下来。所有实验过程进行按照美国国立卫生研究院的指导的实验室动物保健和使用和获得了四川大学的伦理委员会的批准。

2.2。血液酒精和乙醛浓度

血血液乙醇和乙醛浓度进行澄清酒精及其代谢产物的清除ALDH2 * 2老鼠。至少有5各自组的小鼠,即。WT +酒精度(n= 7)和ALDH2 * 2+酒精度(n= 5)组。根据麻醉,大约100μL血液样本的收集从鼠标轨道静脉窦和放置在一个肝素钠实际上EP管。50μL血液后由使用优化的PCA方法,全血中乙醇和乙醛的浓度是由顶部空间气相色谱法加上火焰电离(熊et al ., 2014;李et al ., 2022)。

2.3。动物行为测试

慢性酒精管理局8周后,超过五各自组的小鼠,即。WT控制(n= 7)、WT +酒精度(n= 7)ALDH2 * 2控制(n= 5)和ALDH2 * 2+酒精度(n= 5)组,用于测试的行为。行为测试进行小鼠1星期后按照以下顺序:Y-maze测试紧随其后的是新奇物体的识别(也),一周的时间间隔。数据记录使用VisuTrack啮齿动物行为分析系统(上海XinRuan信息技术有限公司,上海,中国)相机。本研究的具体操作就是这样现有的研究(Golub et al ., 2015),简要描述如下。

2.3.1。Y-maze

老鼠放在一个不透明的中心装置有三个等长武器(35厘米长×5厘米宽×10厘米高)和自由探索了10分钟。只老鼠住在一只胳膊被排除在测试。自发的变化是得分当鼠标访问这三个武器没有连续两次进入同一手臂。自由变化率计算实际可能变化的比率(表示为手臂条目的总数- 2)乘以100 (Golub et al ., 2015)。70%乙醇的装置完全清洗之间的试验。

2.3.2。小说对象识别

开放的现场试验的装置由一个开放的盒子(40厘米×40 cm×40厘米)黑色的墙壁,均匀照明的顶灯。为期两天的协议组成的一个训练阶段和测试阶段。在训练阶段(第一天),老鼠被暴露在两个对象是相同的,放置在打开盒子的中心10分钟。在测试阶段(第二天),新对象替换的熟悉的物体前的一天,和鼠标是10分钟了。下列公式计算识别指数(RI) (安图内斯和Biala, 2012)。

R 我 = \frac{E_{N O}}{E_{N O} + E_{F O}} \times One hundred. %

E_没有、时间探索小说的对象;E_佛,时间探索熟悉的对象。

相应的试验后,对象和盒子都完全用70%乙醇洗净。

2.4。脂质样品制备和lipidomic化验

2.4.1。动物样品制备

每组至少五个老鼠死于颈椎错位行为测试完成后,即WT控制(n= 7)、WT +酒精度(n= 7)ALDH2 * 2控制(n= 5)和ALDH2 * 2+酒精度(n= 5)组。快速的大脑随后删除后,大脑皮层是大脑解剖按照阿特拉斯(Kressel et al ., 2020),立即在液态氮冷冻,然后储存在−80°C。

2.4.2。脂质代谢产物的提取和检测

与脑组织代谢物进行分析(五个复制至少从各自的集团)基于以前公布的协议(邓恩et al ., 2011;赵et al ., 2019)(Biotree,上海)。25毫克样品称重,然后放入一个EP管200μL水。480年μL提取解决方案(MTBE:甲醇= 5:1)按顺序添加。30年代漩涡后,样本均质在35赫兹4分钟,然后用5分钟在冰水里。均化和声波降解法循环重复3次。随后,样本在孵化−40°C 1 h,然后离心机在3000 rpm 15分钟4°C。300μL上层清液被转移到新管,然后在真空干燥集中器在37°C。接下来,干100年样本重组μL 50%甲醇在二氯甲烷的声波降解法在冰水里10分钟。在13000 rpm之后,宪法是离心机15分钟在4°C,和75年μL上层清液被转移到一个全新的玻璃小瓶质/ MS分析。质量控制(QC)样本是由混合同等整除的上层清液的样本。 QC samples were inserted into the analysis queue to examine the system stability and data reliability in the whole experiment.

质/ MS分析使用UHPLC系统(1290年,安捷伦科技),配有Kinetex C18柱(2.1×100毫米,1.7μM成长)。移动阶段由40%的水、60%乙腈,10 l更易与甲酸铵。移动阶段B由10%乙腈和90%异丙醇,并加入50毫升10更易与每1000毫升/ L甲酸铵混合溶剂。进行了分析与洗脱梯度如下:0 ~ 12.0分钟,40% ~ 100% B;12.0 ~ 13.5分钟,100% B;13.5 ~ 13.7分钟,100% ~ 40% B;13.7 ~ 18.0分钟,40% b列温度55°C。auto-sampler温度是4°C,注入体积是2μL (pos)或4μL(否定)。

QE质谱仪用于其能力获得MS / MS谱视收购(DDA)收购的模式在控制软件(Xcalibur 4.0.27,热)。在上面的模式,采集软件可以不断评估全扫描谱女士。ESI源条件设置,包括鞘气体流速30 Arb,辅助气体流量10 Arb,毛细管温度320°C(积极的),300°C(负面),全分辨率女士70000 MS / MS 17500号决议,碰撞能量15/30/45在不错的模式,以及喷涂电压为5 kV(积极)或~ 4.5 kV(负)。

原始数据文件转换成文件mzXML从ProteoWizard格式使用“msconvert”计划。峰值检测第一次执行MS1数据。在XCMS CentWave算法是用于与MS / MS谱峰值检测。脂质识别是通过光谱匹配使用LipidBlast库执行的。lipidomic数据的完整列表中给出补充表S1。

2.4.3。多元数据分析

期刊的SIMCA-P 16.0.2软件(Umeta,瑞典)是用于多元统计分析。主成分分析(PCA)和正交偏least-squares-discriminant分析(OPLS-DA)帕累托后进行缩放。最高的脂质分子影响集团集群被确定在变量重要性(VIP)情节(VIP≥1)。未配对的学生的学习任务(p< 0.05)化学变化也被用来评估每个代谢物的重要性。两组之间有显著差异的代谢物显示两个VIP≥1p< 0.05。相同的和不同的脂质WT与改变ALDH2 * 2酒精治疗后组提出了通过使用一个文氏图。随后,微分glycerophospholipids组件的变化和物种依照他们的前20名p值后慢性酒精暴露深度进行了分析。此外,长度和饱和脂肪链的全球定位系统(GPs)检查评估慢性酒精喂养更全面的影响与不同基因型小鼠的脂质分析。

2.5。统计分析

lipidomic数据中描述的所有统计评估基于相对丰度进行了这项研究。实验数据表示为均值±SEM。比较了使用未配对的双尾学生t测试或双向重复测量方差分析。组之间的差异达到统计学意义p< 0.05。

3所示。结果

3.1。一代的ALDH2 2*老鼠

中的G→A点突变ALDH2 * 2老鼠证实了DNA测序(补充图S1A)。一些研究报道,降低乙醛间隙在ALDH2缺陷小鼠慢性酒精暴露(Kwon et al ., 2014;贾马尔et al ., 2016)。正如预期的那样,我们的结果与他们的,也表明酒精和乙醛含量更高ALDH2 * 2老鼠老鼠比WT (补充数据印地C)。

3.2。体重和认知状态ALDH2 2*后小鼠慢性酒精喂养

老鼠Lieber-DeCarli液体饮食有或没有酒精大概8周的时间,和他们的体重的变化是仔细监控检查酒精的长期影响捕食老鼠。ALDH2 * 2小鼠显著减肥后慢性酒精补充图S2A。

Y-maze也进行了测试研究认知行为ALDH2缺陷小鼠慢性酒精暴露之后。在Y-maze测试,免费的变化率和认知指数给出的数据补充数据开通,C。无论是否alcohol-fed,认知指数ALDH2 * 2老鼠倾向于减少与WT组相比,而没有统计学意义。

3.3。Lipidomic代谢物的变化引起的小鼠大脑皮层慢性酒精喂养

检测脂质子类及其类别所示补充图S3A。超过1067种不同的脂质被确定在皮层,由239磷脂酰胆碱(pc), 147年磷脂酰乙醇胺(PEs), 119标签,和其他脂类(图1一个)。

图1

图1。总体脂质成分的改变大脑皮层在应对慢性酒精暴露。(一)脂质类的分布用于后续分析的样品检测到质/女士。(B)热图的显著改变脂质(价值p< 0.05和VIP > 1)皮质的WT老鼠(盐水比Alcohol-treated)。(C)热图的显著改变脂质(价值p< 0.05和VIP > 1)皮质的ALDH2 * 2老鼠(盐水比Alcohol-treated)。世贸中心和WTA代表盐水和alcohol-treated皮层样本在野生型小鼠,分别。断裂韧性和起亚代表盐水和alcohol-treated皮层样本ALDH2 * 2老鼠,分别。

主成分分析(PCA)的情节往往是更多的生理盐水和alcohol-treated团体之间的隔离ALDH2 * 2老鼠与WT小鼠相比补充数据S3B, C)。潜在结构的正交投影判别分析(OPLS-DA)情节显示一个清晰的分离的两个类(生理盐水与alcohol-treated WT组和ALDH2 * 2组;补充数据S3D-F)。从74年OPLS-DA模型,特征选择,分化之间的控制和alcohol-fed WT小鼠变量重要贵宾的投影> 1.0p< 0.05,其中57例上调和17被抑制(图1 b;补充表S2)。用同样的要求,选择99种微分脂质杂合的ALDH2 * 2老鼠,其中73和26表达是上调下调(图1 c;补充表S2)。与此同时,我们也比较了alcohol-treated WT组和ALDH2 * 2组。结果两组间的多元统计分析所示补充图S4。有26个上调脂质和99抑制脂质ALDH2 * 2组比较WT组后酒精管理局(补充表S2)。随后,我们分析了四组的隔离特性和不同群体之间的微分相比,脂质(补充图S5)。维恩图解分析透露,唯一改变的数量差脂质ALDH2 *产品组有86人,远高于其他三个组(补充图S5C)。相对量化结果表明慢性酒精暴露WT老鼠的内容如下:表达显著上调的磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰肌醇(PI), lysphosphatidylethanolamine(简述),氧化Phosphatidylglycerol (OxPG),氧化磷脂酰丝氨酸(OxPS),甲醇(PMeOH)和磷脂磷脂酰乙醇(PetOH) glycerophospholipids (图2一个);甘油三酯(标签),甘油二酯三甲基高丝氨酸(总局),sulfoquinovosyldiacylglycerol (SQDG),葡萄糖醛酸甘油二酯(GlcADG)和酰基葡萄糖醛酸甘油二酯(AcylGlcADG)甘油酯和saccharolipidis (图2 b,C);脂肪酸(FA)和支链脂肪酸酯的羟基脂肪酸在脂肪酰基(FAHFA) (图2 d);神经酰胺(Cer)和硫脂hexosyl神经酰胺(ShexCer)在鞘脂类(图2 e)。

图2

图2。变化的总体脂质分布在大脑皮层反应慢性酒精暴露。(安妮)强度改变glycerophospholipids褶皱(一),甘油脂(B),saccharolipids(C),脂肪酰基(D),鞘脂类在野生型老鼠。(f j)强度改变glycerophospholipids褶皱(F),甘油脂(G),saccharolipids(H),脂肪酰基(我),鞘脂类(J)在ALDH2 * 2老鼠。数据提出了意味着+扫描电镜(n= 5 - 7)。*p< 0.05,* *p< 0.01,* * *p< 0.001。(K, L)Log2褶皱在野生型小鼠脂质物种的变化(K)和ALDH2 * 2老鼠(左)在慢性酒精暴露和相应的值显示为的价值意义p。每个点代表一种脂质,圆点大小指示意义。仅显示脂质与p < 0.05 (n= 5 - 7)。

改变的数量glycerophospholipid子类ALDH2 * 2老鼠是低于WT老鼠。尽管大多数glycerophospholipid亚型显示,两组一致的趋势,PS等子类,CL, PA,有限合伙人表现出不同的变化ALDH2 * 2和WT老鼠(图2 f)。甘油脂中,除了本局,DAG也显著差异。鞘脂类,Cer脂质倾向于减少,而SM显著增加。saccharolipids和脂酰物质,除了重要的老年病MGDG Acar物质,其他物质的变化趋势主要是WT老鼠的相同(图2 g- - - - - -J)。进一步调查个人脂质物种受到慢性酒精暴露,显著改变脂质物种都是使用泡沫地图可视化。总共有110和138个物种在WT和杂合的显著改变ALDH2 * 2小鼠,分别使用的p值0.05截止(图2 k,l)。一般而言,上述调查结果表明,脂质代谢的皮质杂合的小鼠慢性alcohol-fed后更重要的影响。

3.4。修改的成分和脂酰链分析glycerophospholipids的大脑皮层ALDH2 2*后小鼠慢性酒精喂养

慢性酒精政府提高了大量的WT和不同glycerophospholipid类ALDH2 * 2老鼠。在前20名微分代谢物glycerophospholipids 15脂质物种显著增加,和五个脂质物种保护区WT老鼠的变化(图3一- - - - - -H)。16 glycerophospholipids向上调节,和四个物种被抑制ALDH2 * 2老鼠(图3我- - - - - -N)。

图3

图3。慢性酒精暴露改变glycerophospholipids的构成和前20名全球定位系统(GPs)的价值p显示(n= 5 - 7)。(a)单个脂酰链的强度与不同从野生型老鼠glycerophospholipid类。(在)单个脂酰链的强度与不同glycerophospholipid类有关ALDH2 * 2老鼠。每个酒吧的重要性成正比的透明度值,显示为p价值。光的颜色指示p< 0.01,黑暗的颜色显示p< 0.001。

慢性酒精暴露后,GPs物种包括大部分很长的脂酰链在WT和显著增加ALDH2 * 2老鼠(数字4- - - - - -D)。脂酰组与碳链长度大于40占比例最高的两组,按顺序和比例增加。然而,36个碳脂酰链有不良的比例变化(图4 e)。与WT组相比,ALDH2 * 2老鼠的比例更高和更低的饱和和不饱和脂肪酰基,分别为(图4 f)。此外,ALDH2 * 2小鼠显著增加在大多数不饱和脂酰物种(图4 d,F)。

图4

图4。脂质脂酰链的修改后GPs慢性酒精喂养。(A, B)不饱和脂肪酸链长和变化程度的GPs在皮质慢性酒精暴露在WT老鼠。(C, D)不饱和脂肪酸链长和变化程度的GPs皮质慢性酒精暴露后ALDH2 * 2老鼠。(E)饼图的比例不同的野生型和酰基链的长度ALDH2 * 2老鼠。(F)饼图的比例不同的碳在野生型和饱和度ALDH2 * 2老鼠。*p< 0.05,* *p< 0.01,* * *p< 0.001。

4所示。讨论

符合研究酒精性脂肪肝和心房纤维性颤动的研究(Kwon et al ., 2014;许et al ., 2020),慢性alcohol-treatedALDH2 * 2老鼠表现出显著的减肥。这种现象主要是可能乙醛的积累造成的不良反应,使ALDH2 * 2老鼠拒绝饮食摄入足够的液体。现有的研究已经证实,慢性乙醇摄入会导致长期行为和记忆障碍(Pascual et al ., 2015)。ALDH2的酒精代谢的关键酶,明显与酒精依赖和退化性疾病有关,而其特定的神经分子机制仍不清楚。先前研究澄清了乙醛的作用在酒精性脑损伤线粒体ALDH2的转基因超表达,使更好地了解酒精性神经病变的机制(任et al ., 2009)。不幸的是,没有显著差异认知行为中观察到ALDH2缺陷小鼠慢性酒精后政府在这项研究。除了ALDH2基因型,赤字的严重程度可能会受到年龄的影响,性别,时间表,和类型的酒精管理局(查尔顿和佩里,2022)。然而,如脂质变化的尊重,ALDH2 * 2小鼠不仅至关重要的变化总体脂质构成,而且不同长度的变化和酰基链glycerophospholipids未饱和的程度。最优先改变脂质是GPs、gl, SPs脂质在这项研究。大脑包含大量的磷脂(glycerophospholipids和鞘磷脂;O ' brien桑普森,1965;索德伯格et al ., 1990)。除了调节膜流动性、动力学和体内平衡是细胞膜的主要成分,glycerophospholipids扮演其他角色,如水库的信号使者和抗氧化剂分子(Farooqui et al ., 2000;Hishikawa et al ., 2014;特蕾西et al ., 2018)。体育和电脑是两个最代表的磷脂类的大脑,特别是皮质组织(Sastry 1985;小et al ., 2007)。虽然大多数研究表明减少电脑和PE AD患者的大脑中,仍有一些相互矛盾的结果(利et al ., 2014;Proitsi et al ., 2017)。我们的研究表明,酒精暴露后glycerophospholipids都显著增加酒精喂养后WT和KI小鼠组织。

与先前的研究一致的(王et al ., 2019),慢性酒精接触广泛修改一些脂质。最有趣的是,两组小鼠的血脂显著上调,而增加的标签是限于WT老鼠,建议减少或缺乏ALDH2酶活性可能使标记合成的抑制或改变。TGs是最主要的甘油脂。临床试验和动物实验已经证实有一个因果关系TGs和认知障碍(罗杰斯et al ., 1980;Farr et al ., 2008)。TGs的减少将使测试个体发育中表现出更好的认知能力。除此之外,另一项研究发现low-chain与very-low-chain甘油三酯(LCTGs / VLCTGs)和广告,但没有病人血清TG控件和广告之间的差异(Proitsi et al ., 2017)。在这个研究结果是相反的,增加的甘油脂主要是多不饱和,类似于过去的饮酒导致的肝脏脂质代谢的变化(Israelsen et al ., 2021)。此外,我们的研究还表明,ALDH2可能不会引起脑损伤主要是通过影响慢性接触后TGs。

天然保湿因子超过对细胞膜结构至关重要的贡献,但调解不同基本细胞过程(如细胞增殖逮捕、分化、凋亡,或识别特定的细胞反应;莫拉莱斯et al ., 2007)。ShexCers进一步硫酸盐化作用形成的cer HexCers基于糖基化(丁et al ., 2021)。在ALDH2 * 2老鼠,ShexCer作为重要的脂类物质在维持神经元髓鞘结构,调节axon-glial信号(鉴定et al ., 2009),和少突细胞发展和生存,比与WT组显著增加。广告的大脑解剖分析显示脑脂质和干扰神经酰胺代谢改变,这表明维护神经酰胺体内平衡是一个正常的大脑功能的先决条件(Jazvinšćak et al ., 2015)。神经酰胺水平升高主要是在轻度和中度患者症状,尤其是神经酰胺Cer16, Cer18 Cer20, Cer24 (Filippov et al ., 2012)。在这项研究中,ALDH2 * 2的鞘脂类表达显著上调后小鼠慢性酒精暴露主要是ShexCer和SM是ShexCer (d39:0)和SM (d14:0/19:1),分别。因此,在未来的研究中,为个人和ALDH2突变,我们可以更加注意ShexCer SM,找出这两种类型的鞘脂类和神经退行性疾病之间的关系。

大量研究表明,脂肪酸链长和饱和度的变化可以增加脂质和蛋白质氧化损伤,从而影响神经系统内稳态(Angelova阿布拉莫夫,2018)。一般来说,脂肪酸分为饱和(SFA),单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA),根据化学结构和碳链长度(耶胡达et al ., 2005)。兴趣多不饱和脂肪酸(欧米伽)升级过去几年由于各自不同的角色在促进健康和减少疾病的风险。中研究最多的欧米伽包含α-linolenic酸(ALA;十八3ω-3)、硬脂酸(SDA);讲ω-3)和二十碳五烯酸(EPA;二十5ω-3),docosapentaenoic酸(DPA;22:5ω-3)和二十二碳六烯酸(DHA);22:6ω-3)(Shahidi Ambigaipalan, 2018)。欧米伽的影响大脑功能已确认在其他地方,包括修改膜流动性,膜结合酶的活动,数量和亲和力的受体,离子通道的功能,生产和活动的神经递质,以及信号转导(耶胡达et al ., 2005;Shahidi Ambigaipalan, 2018)。我们的研究集中在相关条件的GPs。结果发现显著变化在DHA (C22:6) gps中观察到两组alcohol-treated老鼠,而变化的方向是不一致的在各自的小组。通常,DHA水平随着年龄的增长逐渐下降和广告病人还显示整个大脑(DHA水平低Pottala et al ., 2014)。有必要进行进一步的研究调查,ALDH2介导,饮酒导致的干扰大脑lipidome分析的目标检测等几个具体阐明欧欧和脑损伤在不同基因型之间的关系。

此外,本研究建议长脂酰链和不饱和度更高学位两个管理组,与先前的研究一致的(王et al ., 2019)。有趣的是,美国的比例增加从正常到缺乏aldh2顺序老鼠,而欧米伽的情况则正好相反。美国可能与几个凋亡基因的差异表达,促炎症标记物,减少脑源性神经营养因子(BDNF)水平在大脑中(莱斯et al ., 2015,2016年)。一般来说,高SFA显著改变血脑屏障的通透性,通过血脑泄漏可能导致神经炎症外围蛋白(哈格雷夫(Hargrave) et al ., 2016)。需要大量的研究表明,神经炎症退化性疾病的一个关键意义(Takechi et al ., 2013;Calsolaro爱迪生,2016)。因此,上述结果表明,ALDH2缺陷可能修改比美国和欧米之间,影响结构(例如,血脑屏障),最终加重神经炎症的发生。

5。结论

总的来说,长期饮酒导致的大脑皮层的脂质变化ALDH2 * 2老鼠的水平lipidome测定使用一道lipidomic方法。尽管这项研究没有建立动物模型有明显的认知变化,可能由于治疗时间不足或样本量不足,它仍然提供了新的见解饮酒导致的脑损伤的可能机制ALDH2缺陷小鼠和发现一些特殊的脂质改变以下。主要的改性脂质亚种组成PC、PE、和标记。ShexCer和SM鞘脂类应该引起一定的关注。的长度和饱和脂酰链与GPs相关联。血脂水平的可用性将提供更多的洞察ALDH2在脑损伤中的作用,从而为药物开发开放机会和饮酒导致的神经系统疾病的治疗。多个组学技术是保证寻找大脑损伤的潜在机制酒精诱导ALDH2缺陷老鼠。

数据可用性声明

最初的贡献提出了研究中都包含在这篇文章/补充材料,进一步的调查可以针对相应的作者。

道德声明

所有实验过程进行按照美国国立卫生研究院的指导的护理和使用实验室动物和获得四川大学的伦理委员会的批准(K2021039)。

作者的贡献

LX:概念化、数据管理、方法验证、可视化、原创作品准备草案,writing-review和编辑。JX:正式的分析、调查、验证、原创作品准备草案,writing-review和编辑。XL:正式的分析、验证、可视化,writing-review和编辑。LY:形式分析、方法、验证和数据管理。YW:调查、验证和数据管理。科幻:正式的分析,方法,和数据管理。莱托:调查、可视化和数据管理。YY:概念化、数据管理、监督、验证、项目管理、融资收购,writing-review和编辑。所有作者的文章和批准提交的版本。

资金

这项研究是由上海重点实验室开放项目的法医学(格兰特KF1909数量)。

确认

维恩图解和气泡图都使用了Sangerbox工具,免费的在线平台数据分析(http://www.sangerbox.com/tool)。

的利益冲突

作者声明,这项研究是进行没有任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

本文表达的所有索赔仅代表作者,不一定代表的附属组织,或出版商、编辑和审稿人。任何产品,可以评估在这篇文章中,或声称,可能是由其制造商,不保证或认可的出版商。

补充材料

本文的补充材料在网上可以找到:https://www.雷竞技rebatfrontiersin.org/articles/10.3389/fnmol.2022.1053411/full补充材料

引用

Albouery, M。,Buteau B。,Gregoire, S., Cherbuy, C., Pais, de, Barros, J. P., Martine, L., et al. (2019). Age-related changes in the gut microbiota modify brain lipid composition.前面。细胞。感染。Microbiol。9:444。doi: 10.3389 / fcimb.2019.00444