科學家建立脂肪酸命運分析新方法

2020-07-14 中科院之聲

脂肪酸是線粒體氧化分解的底物，為維持生命活動提供能量。活化的脂肪酸（脂醯輔酶A）需要通過脂醯肉鹼（acyl-carnitines）轉運系統將脂肪醯基轉移到線粒體基質中進行β-氧化，acyl-carnitines的水平可顯示線粒體輸入和利用相應acyl-CoAs的效率。因此，構建一個可以同時監測acyl-CoAs和acyl-carnitines的分析方法，可以揭示出在不同生理條件下脂肪酸的代謝命運。然而，由於不同鏈長脂醯輔酶A的極性差異大，對儀器要求高，導致acyl-CoAs和acyl-carnitines的輪廓組學分析存在瓶頸。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所稅光厚團隊建立了一個可同時定量內源性acyl-CoAs和acyl-carnitines的高通量組學分析平臺，該方法的新穎之處在於短鏈、中鏈和長鏈acyl-CoAs及其相應的acyl-carnitines可同時覆蓋，並且在單個色譜梯度內具有令人滿意的分離度。

研究人員同時監測了果蠅在對照（ND）和高脂飲食（HFD）發育過程中的中間脂質圖譜的變化，並結合d23-月桂酸（d23-lauric acid） 和 13C16-棕櫚酸（ 13C16-palmitic acid）處理的代謝流實驗，結果觀察到（1）中鏈（C8-C12）和長鏈（>C16）的acyl-carnitines分別在在L3幼蟲期和蛹期的特異性積累；（2）蛹期的線粒體優先輸入和氧化C12:0-CoAs（L3期積累為C12:0-肉鹼）而不是C16:0-CoAs。中鏈acyl-CoAs的優先氧化限制了長鏈acyl-CoAs（C16-C18）在線粒體中的利用，導致肉鹼棕櫚醯-醯基轉移酶（CPT1）-6A活性增強，介導了長鏈acyl-carnitines在蛹時期的特異性積累；（3）HFD使C16:0-CoAs在蛹期的代謝中相對於合成代謝更偏向分解代謝從而對整體發育產生不利影響。

該研究創建了能夠同時定量acyl-CoAs和acyl-carnitines的新方法，並將該方法應用於果蠅不同發育階段的脂肪醯代謝研究。該分析平臺展示了組學的強大驅動力，特別是在生物學背景下探索線粒體脂醯基的代謝命運，並強調了將生物學知識整合到分析中的重要性。在複雜的生物系統中，構建針對不同通路的分析方法，更全面挖掘出生物體的代謝狀態，可以更好地詮釋出深層次的生理意義。

該成果於7月11日發表在Science Bulletin上。該項工作得到了國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金的資助。

科學家建立脂肪酸命運分析新方法

示意圖總結了果蠅發育過程中不同鏈長的脂肪醯基的代謝命運差異

來源：中國科學院遺傳與發育生物學研究所

相關焦點

  • 糧油食品中反式脂肪酸的檢測分析方法通過驗收
    2010年12月6日，由福建省糧油質量監測所承擔完成的省科技計劃項目「糧油食品中反式脂肪酸的檢測分析」通過了省科技廳組織的專家驗收。專家組一致認為，該項目研究成果達到國內同類技術的領先水平。
  • 科學家建立快速分析致死基因在不同組織中功能的新方法
  • 科學家建立檢測轉座子中間產物的新方法
    for Plant and Microbial Sciences; CEPAMS）JungnamCho研究組題為Sensitivedetection ofpre-integration intermediates of LTR retrotransposons in cropplants 的研究論文，該文提出一種可以靈敏檢測農作物（如水稻）中的反轉錄轉座子轉座過程中所產生的中間產物的新方法
  • 科學家建立一種新算法分析人的夢境
    據《科學》網站近日報導，美國諾基亞貝爾實驗室的科學家建立了一種新算法來分析人的夢境，並通過機器自動分析了來自「夢境銀行」(DreamBank.net)網站的24000份數據，證實了這種算法的有效性。該成果如被應用於心理學領域，可以通過定性、定量地分析夢境中的角色、交互關係和情感，來幫助心理學家快速判斷做夢者的潛在壓力源和心理健康問題。
  • 島津LC/MS/MS短鏈脂肪酸分析方法包的在日發售
    1.Question  想通過LC/MS分析腸道菌群產生的短鏈脂肪酸，是否存在一個適用於衍生步驟的合理測定平臺？2.Solution  請使用LCMS-8060和短鏈脂肪酸分析方法包。 本方法包特點 分析對象——短鏈脂肪酸和有機酸
  • 一種脂肪酸可殺死癌細胞
    本文轉自【科技日報】；美國一項新研究發現，一種名為二高-γ-亞麻酸（DGLA）的脂肪酸可以殺死人類癌細胞。研究人員近日在《發育細胞》雜誌上發表論文稱，這一發現對於開發新的癌症治療方法具有重要意義。 DGLA是一種多元不飽和脂肪酸，在我們體內少量存在。
  • 利用脂肪酸可精確測定年代
    【來源：科技日報】科技日報北京4月9日電 （記者張夢然）英國《自然》雜誌8日發表一項最新研究，描述了科學家利用加速器質譜法，採取的一種有別於傳統放射性碳定年法、但卻依然可以精確測定年代的新手段。放射性碳定年法，又可以叫做「碳-14年代測定法」，是根據碳-14的衰變程度來計算出樣品的大概年代的一種測量方法——這一原理通常被用來測定古生物化石的年代。通過該方法，可測定早至5萬年前有機物質的年代，對於考古學來講，是一種非常準確的定年技術。
  • Sigma-Aldrich反式脂肪酸檢測完全解決方案
    *SP-2560柱(強極性氰丙基矽氧烷類毛細管柱)， 可最大程度地分離順反異構脂肪酸甲酯，完全符合GB5413.27-2010，GB5413.36-2010等國標和USP G5方法,並且是AOAC方法996.06和 AOCS 方法Ce 1h-05指定用柱； *SP-2380柱(強極性氰丙基矽氧烷類毛細管柱)， 用於順反異構
  • 白酒冷凍實驗的量化方法開發與標準建立
    該方法對實驗人員的操作以及實踐經驗等都有較高的要求，特別是對於失光現象的判斷，由於該現象一般較為輕微，且易快速消失，故判斷難度較大，操作的差異也會使得觀測結果存在一定的誤差。酒體出現失光、絮狀物、沉澱、渾濁等現象時，其酒體本身光學特性會發生一定變化，本試驗通過對其吸光度的測定，尋找規律建立白酒冷凍實驗的量化方法。　1.1材料酒樣：公司自產成品酒樣。
  • 「新發現」闢謠！南加州大學研究：魚類中的ω-3脂肪酸並不能預防阿爾茨海默症
    早前，21項流行病學研究、包含181,580名參與者的薈萃分析表明，ω-3脂肪酸具有預防阿爾茨海默症的潛力，「好的脂肪」在魚中大量發現。然而，到目前為止，大多數評估ω-3在避免或減少人類認知能力下降方面的研究並沒有顯示出益處。
  • 研究建立痕量檸檬酸的快速分析方法
    活性物質結構研究是活性開發的前提，然而，痕量未知化合物的分析一直以來是分析化學的難點。因此需要建立一種快速可靠的方法用於該類檸檬酸的分析。 中科院成都生物研究所吳志軍博士的研究團組一直致力於複雜體系中痕量天然產物的快速分析工作。
  • 第一個控制脂肪酸合成的蛋白質
    對結核分枝桿菌來說，抑制其脂肪酸合成是對抗這種傳染性細菌的重要目標之一。脂肪酸合成酶（FAS）被認為是最複雜的細胞機制之一。酵母、真菌和結核感染性分支桿菌的FAS酶的結構差異較大，但是它們在涉及脂肪酸生產的結構上是非常相似的，酵母FAS的發現也適用於細菌FAS，而人體細胞的在三維結構上與它們又有足夠的差異，因此，開發分支桿菌FAS特異性抑制劑就可以有效地停止病原體增殖。
  • 胰島素抵抗引發脂肪酸過度氧化
    而在2008年1月9日出版的《細胞—代謝》（Cell Metabolism）上，來自美國杜克大學和加拿大的一組科學家發現，肥胖引起的肌肉胰島素抵抗會導致過度脂肪酸氧化，而非傳統認為的減少。 胰島素抵抗是多種疾病的危險因素，特別是糖尿病和由此引起的多種心血管疾病。
  • 多篇文章聚集科學家們在代謝性疾病研究領域的新進展
    本文中，小編整理了近年來科學家們發表的多篇重要研究成果，共同解讀他們在代謝性疾病研究領域取得的新成果！分享給大家！研究者Gerald Shulman說道，通過利用新方法來評估肝臟的代謝，我們就能闡明胰高血糖素髮揮作用的分子機制，此前研究中，我們重點對胰高血糖素進行研究旨在降低糖尿病患者機體血糖水平的升高，但相關的實驗性療法常常會產生潛在的嚴重副作用，其中包括肝臟酶類的堆積引發的脂肪肝。
  • 多篇文章聚集科學家們在代謝性疾病研究領域的新進展!
    本文中，小編整理了近年來科學家們發表的多篇重要研究成果，共同解讀他們在代謝性疾病研究領域取得的新成果！分享給大家！研究者Gerald Shulman說道，通過利用新方法來評估肝臟的代謝，我們就能闡明胰高血糖素髮揮作用的分子機制，此前研究中，我們重點對胰高血糖素進行研究旨在降低糖尿病患者機體血糖水平的升高，但相關的實驗性療法常常會產生潛在的嚴重副作用，其中包括肝臟酶類的堆積引發的脂肪肝。【5】The Lancet子刊解讀！
  • 梳理Ω-3脂肪酸功能研究最新進展
    3.Nat Commun：Omega-3可阻止數年後精神病發作doi:10.1038/ncomms8934科學家們早已知道，精神分裂症患者體內多不飽和脂肪酸會減少，尤其是ω- 3脂肪酸和細胞膜內ω-6脂肪酸。據本周二公布的一項研究表明，ω- 3脂肪酸是在富含油脂的魚類中發現的，長期食用後可以防止精神分裂症和其他精神病的發病。
  • 我國科學家建立二維材料等離子體液相製備新方法
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員喻學鋒、黃逸凡合作，建立二維材料等離子體液相製備新方法，相關研究成果以Intercalator-assisted plasma-liquid technology: an efficient exfoliation method for few-layer two-dimensional materials為題，發表在《中國科學：材料科學
  • 重磅 | 生命效應分析科學團隊發文建立中藥藥效物質解析受體固定新方法
    以β2-AR為例，建立高活性蛋白質可控固定方法，開展中藥活性成分高通量篩選及應用評價，對於解決新藥研發過程中活性成分篩選難度大的問題至關重要。1.建立了一種基於O6-烷基鳥嘌呤DNA甲基轉移酶（hAGT）特異性甲基轉移反應的β2-AR一步化固定新方法。β2-AR一步化固定策略（A.
  • 脂肪酸家族:飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸
    正像前面所說，脂肪酸有很多種。那麼，是什麼讓脂肪酸的種類如此豐富呢？首先，我們要知道脂肪酸的基本單位是碳氫鏈，碳氫鏈結構的不同造成了脂肪酸種類的不同，讓脂肪酸有飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸之分。飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸都是脂肪酸的一種，但是兩者卻有很大不同。飽和脂肪酸具有鋸齒形的直鏈結構，吸引力較強，熔點（固體從固態轉化為液態的溫度）較高。
  • 新計算力學方法:交大團隊建立軸對稱問題力學分析模型
    材料結構的斷裂損傷分析和預測是工程中關注的重點和難點。近場動力學理論作為對經典力學理論的重構，以積分運算代替傳統理論中空間偏微分運算，從而可以自然地描述和求解傳統理論難於處理的非連續性問題。該理論自問世以來，不斷被擴展應用於不同材料在不同載荷條件下的斷裂失效問題。