多不饱以及游离脂肪酸如花生四烯酸等，重要由膜磷脂上的磷脂酶活性开释，持久以来被以为对于进修以及影象有利，而且是机体神经通报以及突触可塑性调治剂。然而，在进修历程中年夜脑特定区域的其他 FFA 以及磷脂变化简直切机制尚不清晰。昆士兰年夜学脑研究所Frédéric A. Meunier团队接纳FFAs的敏感同位素标志多重阐发以及靶向脂质组学要领来表征年夜鼠年夜脑中的 FFA 以及磷脂，以切磋磷脂衍生的 FFA 增长在进修以及影象形成中所起的作用。磷脂以及游离脂肪酸在年夜鼠脑内漫衍不匀称别离接纳两种互补的脂质组学技能检测年夜鼠脑构造中磷脂以及 FFA 的变化。FFAST 使用微分不变同位素标志法标志 FFA 的羧基，对于年夜鼠年夜脑 6 个区域的 18 种FFA举行靶向定量得到 FFA 浓度；在磷脂阐发方面，使用负离子模式ESI-MS，将磷脂天生前体离子sn-1/sn-2酰基片断。用冷的人工脑脊液灌注以削减缺血以及身后脂质代谢，从剖解构造中别离提取 FFA 以及磷脂并举行自力阐发。聚集条形图展示了 FFA 以及 5 类磷脂的平均浓度。成果注解，FFAs以及磷脂在年夜脑区域中漫衍不均；相对于于构造重量，杏仁核以及前额皮质的浓度最高，海马违侧以及小脑的浓度最低。饱以及FFAs占年夜脑各区域FFAs的绝年夜部门，此中PC以及PE在整个年夜脑中的含量最高。磷脂以及FFAs春联想进修有反映杏仁核中磷脂以及FFA的品貌很是高，提醒其可能介入杏仁核有关的进修以及影象获取。经由过程研究脂质对于听觉惧怕前提反射的反映来摸索这类可能性。AFC 是一种广泛使用的进修范式，在这类范式中，动物学会将中性听觉调子与轻度电击接洽起来。袒露于配对于调子/电击 AFC 刺激的年夜鼠对于随后的仅调子刺激体现出较着的冻结，比照组年夜鼠袒露在不异数目的未配对于调子中。作者试图确定这类持久进修举动是否与动物年夜脑中脂质布局变化有关。N-甲基天冬氨酸受体在惧怕进修中至关主要，竞争性NMDA受体拮抗剂-3-丙基-1-膦酸凡是被用于阻断遐想进修。作者测试了与盐水打针的动物比拟，用CPP阻断NMDA受体是否转变对于AFC的脂质反映。经由过程比力四个行列步队动物的脂质组谱以评估FFA以及磷脂对于AFC的反映，当CPP阻断持久惧怕影象获取时，这类活性依靠的反映是怎样被调治的，从而辨认出品貌变化与 NMDA 依靠的持久影象相干的脂质种类。在全脑程度上，AFC与心理盐水打针致使很多FFA显著增长，年夜量磷脂的显著削减。在CPP前提下配对于AFC的特性是FFAs以及磷脂的削减。在心理盐水处置惩罚的动物中，AFC致使FFAs显著增长，PG略有增长，PA、PC、PE以及PS均削减。比拟之下，在CPP处置惩罚的动物中，AFC在所有种别中均呈削减趋向。条理聚类热图显示FFAs以及特定种别的磷脂聚在一路，注解对于AFC的反映相似，FFAs在整个年夜脑中呈增长趋向，在中心杏仁核不雅察到最强的影响，肉豆蔻酸的影响最强；腹侧海马的 PA 以及 PC 程度显著降低，而中心以及基底外侧杏仁核的 PE 程度降低，腹侧海马的 PG 程度增长，前额叶皮层中的所有脂质种别均略有增长。CPP可调治这些反映，但其作用在中心杏仁核以及海马违侧最为显著，此中年夜大都被检测的脂质品貌显著削减。只管 CPP 自己会影响整个年夜脑中 FFAs 的根蒂根基程度，但这些变化与相应勾当的区域特异性CPP效应无关。FFA反映与持久惧怕影象的形成相干如图2以及3所示，FFAs对于AFC的相应体现出最显著的活性依靠性变化。本研究使用AFC可以或许确定这些年夜脑特定区域对于FFA谱的转变是否与对于惧怕前提反射的长期进修反映相干。在 AFC 以后0 小时以及几小时，心理盐水以及 CPP 处置惩罚的动物凡是仅对于调子的刺激体现出很是相似的冻结反映，这注解在不依靠NMDA受体的体式格局下，对于配对于刺激得到了不异的短时间进修反映。然而，随后的惧怕影象巩固是 NMDA 受体依靠性的，由于它可以被CPP 阻断。AFC 后 24 小时，心理盐水处置惩罚的动物连结对于调子的冻结反映，而 CPP 处置惩罚的动物则体现出显著削弱的反映。在 AFC 后 2 小时测定脂质，此时 FFA 对于配对于 AFC 刺激的反映在心理盐水以及 CPP 处置惩罚的动物之间始终差别，纵然两组在此阶段体现出相似的冻结举动，注解由对于 AFC 的短时间反映引起的年夜脑 FFA 谱的变化是巩固持久影象所必须的。经由过程按捺 NMDA 受体来制止这些特性变化与影象巩固掉败相干。为了确认FFA反映的定量变化与影象获取的瓜葛，本研究使用多元阐发评估了4个试验前提下6个脑区24个样本得到的FFA谱的瓜葛，3456个个别FFA丈量值被压缩成一个18 FFA x 24的阵列，每一个阵列元素代表8只年夜鼠FFA的平均丈量值。使用 isomap 算法经由过程非线性降维 (NLDR) 对于阵列举行阐发，成果证明FFA对于CPP处置惩罚以及AFC刺激的广泛相应， NLDR 按照四种试验前提可以很轻易地对于配置文件举行分组，这与持久影象巩固相干。FFA对于AFC的反映在杏仁核最强心理盐水以及 CPP 处置惩罚的动物中， FFA 对于 AFC 的反映在杏仁核尤为是中心杏仁核最为显著，重要是饱以及的 FFA，出格是肉豆蔻酸及棕榈酸。花生四烯酸是反映最强烈的不饱以及 FFA。本研究中使用的6-8 周朝表芳华期中后期雄性动物，已经有研究注解芳华期对于负面事务的情绪反映会加强；与成年鼠比拟，芳华期鼠因惧怕而孕育发生冻结举动的消散水平年夜年夜降低。本研究中不雅察到的杏仁核中FFA反映增高可能至少部门反应了芳华期雄性鼠的发育历程。虽然猜度 FFA 的增长与 AFC 突触中磷脂酶活性致使的磷脂削减相干，但磷脂在脑构造中的浓度远高于 FFA，给定的 FFA 种类可能来自多种磷脂以及其他底物的酶促加工。当对于丈量的磷脂种别中最多见的酰基种类乞降时，FFA 酰基种类的漫衍其实不简朴地反应特定磷脂分类中酰基种类的漫衍，也不克不及反应总磷脂的漫衍，提醒在影象获取历程中会呈现某种水平的磷脂酶特异性，尤为是游离肉豆蔻酸的相对于品貌高，而含肉豆蔻酰基的磷脂相对于品貌低。值患上留意的是，在中心杏仁核中，PA/PC/PS 磷脂中20:4_14:0，22:6_14:0 以及 16:0_14:0 削减。相反，游离棕榈酸其实不反应其在磷脂，尤为是磷脂酰胆碱中的相对于品貌高，且磷脂底物加东西有很强的年夜脑区域特异性。整个年夜脑中肉豆蔻酸活性依靠性增长，其实不是反应到这些区域中含有肉豆蔻酰基的磷脂底物的增补性削减。小结本研究将脂质组学要领与AFC 联合论述：磷脂以及 FFA 在年夜鼠年夜脑中的漫衍是异质的，在杏仁核中浓度最高；磷脂以及 FFA 漫衍在整个年夜脑中发生变化以勾当依靠的体式格局相应 AFC；变化特性是饱以及脂肪酸以及较低水平的不饱以及脂肪酸可能从磷脂底物中开释；用NMDA受体拮抗剂CPP阻断这些变化与持久影象巩固掉败有关，但对于AFC的短时间反映并没有影响。以上成果注解由NMDA受体调控的FFA变化是进修以及影象形成所必须的。年夜脑区域特异性的FFA对于AFC最年夜的反映在杏仁核以及前额皮质，前脑的前额皮质对于AFC的反映第二年夜，高于海马体。本研究将FFA 谱与脑功效成立接洽并剖析全脑FFA随进修变化的轮廓，明确了进一步研究磷脂及其代谢物在影象形成的主要意义。在获取惧怕影象历程中孕育发生的特定饱以及/不饱以及的FFAs与该影象的持久巩固相干，但FFAs介导这类巩固的机制今朝仍不清晰。将脂质组学技能的新成长与动物进修以及影象模子相联合，对于于展现这些FFAs在进修以及影象中的详细作用至关主要。绘谱帮你测血汗管病、糖尿病/肥胖、肝病、肿瘤、养分、神经体系等多种疾病中均不雅察到脂质以及脂肪酸及其衍生物对于机体的影响，经由过程检测游离脂肪酸、脂质以及氧化脂质来表征机体的脂质代谢、内排泄功效状况，对于摸索疾病的病发机理、初期预警以及医治干涉干与具备主要意义。麦特绘谱拥有业内强盛的Q600、Q300全定量代谢组、脂肪酸等同位素内标绝对于定量检测要领，详情接待咨询麦特绘谱热线400-867-2686。参考文献Tristan P. Wallis, Frédéric A. Meunier, et al. Saturated free fatty acids and association with memory formation. Nature Co妹妹unications. 2021. https://doi.org/10.1038/s41467-021-23840-3.原文浏览，请长按辨认下方二维码往期保举