【Nature子刊】衰老时小鼠的脑代谢图谱

加州大学戴维斯分校研究人员带领的研究小组发表了小鼠大脑中第一个代谢物图谱。该数据集包括雄性和雌性实验鼠从青春期到成年期和进入老年期的10个脑区的1547个不同分子。这项研究发表在10月15日的《Nature Communications》上，题为“A metabolome atlas of the aging mouse brain”。

“这是全世界范围内对大脑进行的最大代谢分析。它涵盖了1547种已鉴定的代谢物，能够分析大脑中能量、神经递质或复杂脂质的许多化学转换。”加州大学戴维斯分校基因组中心西海岸代谢组学中心主任、论文资深作者Oliver Fiehn教授说。

代谢组学是研究活细胞代谢的化学指纹。它使用先进的高通量技术来分离和鉴定在特定时间存在于细胞、组织或器官中的所有不同的化学物质，或代谢物。除了基因组学、转录组学和蛋白质组学之外，这些技术还让科学家更好地理解细胞和组织内部正在发生的事情。

博士后学者Jun Ding、Fiehn及其同事对3周龄（青春期）、16周龄（成年早期）、59周龄（中年）和92周龄（老年）的小鼠进行了采样。他们观察了10个功能不同的独立脑区。Fiehn说，新的图谱可以用来更好地理解这些不同的功能。

Fiehn说，结果显示，大脑代谢组在控制呼吸和血压等生命机能的脑干等大脑区以及控制运动、言语和思维的大脑之间有明显不同。此外，特定切片显示了与特定受体相关的高浓度代谢物，如腺苷、神经酰胺和磷脂醚。

他们没有发现雄性和雌性小鼠大脑之间有任何显著的代谢差异。

衰老大脑的代谢组

当研究小组比较不同年龄的小鼠时，他们发现，总体而言，成年小鼠在大脑切片之间表现出最大的代谢差异。区域之间的差异在青春期较小，在非常年老的时候要小得多。

“在非常年老的时候，能量功能似乎效率较低，围绕大脑轴突或布线的髓鞘会改变组成，”Fiehn说。

脂质分子在衰老和跨脑区尤其表现出较大的差异。这些脂质值得进行特定的研究，以观察它们如何与大脑功能的变化相关，例如在信号传导中。

他说，在非常年老的时候，对抗氧化应激的反应系统变得非常活跃，而蛋白质开始以更快的速度分解成多肽。这些变化反映在代谢组中。

这项工作是与加州大学戴维斯分校小鼠生物学计划合作进行的，由Kent Lloyd教授领导。

Lloyd说：“这篇具有里程碑意义的论文清楚地证明了实验室小鼠作为模型的力量，加速我们对大脑代谢的理解，尤其是在人类中。”（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2021-10-mouse-brain-metabolism-aging.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。