二十二碳六烯酸(DHA),俗称脑黄金,属于ω-3不饱和脂肪酸,对神经系统细胞的生长和维持至关重要,尤其对胎婴儿智力发育有重要作用。临床研究发现,适量补充DHA可有效阻止或延缓阿尔茨海默病等神经退行性疾病的发病,但对已确诊患者的治疗效果不明显。然而,人脑研究的伦理限制和合适动物模型的缺乏,极大阻碍了DHA影响大脑发育和衰老的机制研究。
日前,中国科学院遗传与发育生物学研究所税光厚研究组利用前沿脂组学分析方法,系统描绘了幼年、成年和老年三个年龄阶段恒河猴大脑前额叶的脂质谱,详细阐述了脂类尤其是DHA等多不饱和脂肪酸随年龄的动态变化。研究证实,恒河猴是研究大脑多不饱和脂肪酸代谢的合适替代模型。进一步分析发现,DHA在成年恒河猴所有检测脂类中的含量均显著增加,而其他多不饱和脂肪酸(PUFAs)无此变化,表明DHA对大脑发育具有独特作用。在老年恒河猴中,磷脂中的DHA含量减少,而超长链鞘磷脂(VLC-SMs)含量增加,这种变化促使神经膜上富含DHA的膜微区向富含鞘磷脂/胆固醇的膜筏转化。关联分析揭示,这一变化可能导致衰老过程中线粒体心磷脂含量降低,线粒体供能减少,从而引发大脑衰老。此外,老年恒河猴大脑磷脂中DHA的含量与其对应底物溶血磷脂中的DHA含量无明显同步变化,提示磷脂中DHA减少的主要原因是含有DHA的溶血磷脂无法正常转换为对应的磷脂,而非供给不足。这一发现有助于理解临床上DHA可预防但无法治疗老年痴呆的原因。
该研究在脂代谢、脑科学及神经退行性疾病预防和治疗领域具有重要价值。成果已在线发表于《Oncotarget》杂志(DOI: 10.18632/oncotarget.11190)。税光厚研究组博士后Sin Man Lam为第一作者,税光厚研究员为通讯作者。研究得到了中科院“百人计划”、国家自然科学基金及中国博士后特别基金项目的资助。