新陈代谢追踪器:用显微镜直接观察脂质代谢

【字体: 时间:2017年05月10日 来源:生物通

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  昂贵的大型质谱仪是很多脂类研究机构的一大障碍。如今,《脂类研究杂志》报道了一项具有可行性的脂类研究低价替代技术手段。

  

脂类组学原本属于代谢组学的一个分支,如今已经演变成了一门独立科学,它有属于自己的研究目标:识别代谢调控中的关键脂类生物标志物,揭示脂类在细胞和组织内的生命活动的作用机制。常见的脂类研究方法主要依靠高分辨率的质谱技术。

图片来源:Thermo Fisher脂类研究解决方案

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昂贵的大型质谱仪是很多脂类研究机构的一大障碍。如今,《脂类研究杂志》报道了一项具有可行性的脂类研究低价替代技术手段。


这是半透明的斑马鱼鱼苗的活体图像。共聚焦显微镜使我们清晰地看到活体动物的整个内部器官。向斑马鱼鱼苗喂食荧光标记的脂肪酸,再将其肝脏放大400×观察。图中我们所看到的大小不一的圆点,就是脂肪被分解后的产物,甘油三酯。不仅在肝脏,我们还能看到胆囊(图标GB)和正在发育中的肾脏(图标K)也含有。

这张图片摘自卡耐基科学研究所的Steven Farber博士和他的研究生 Vanessa Quinlivan最近发表在《Journal of Lipid Research》杂志的文章。

“脂类在细胞功能中发挥着重要作用,它不仅是构成细胞膜的主要组分,也是细胞沟通所需的各类激素的原料。”Quinlivan说。

与蛋白质不同,生物体内的各类含脂质分子并非由DNA直接精确编码生成。当细胞出于某种需求接收生产一种脂质的遗传信号时,最终会形成哪种类型的脂质?我们所能解读的脂类合成遗传信号往往不具高度特异性。

相反,脂类分子的形成主要取决于我们所吃的食物类型。但是,我们发现,即使是同一生物体内,组成不同细胞结构的脂类组分也不相同,所以有关脂类的制造,饮食并不是唯一的影响因素。
“了解身体脂肪的平衡行为对细胞生物学家来说非常重要,”Farber解释道。“越来越多的证据表明,饮食指导的基因表达与健康关系密切。如富含omega-3脂肪酸的细胞膜比较不容易发生过度的免疫反应,这种抗炎效应有益心脏和肝脏健康。”肝硬化患者体内一脂类分子增加与免疫抑制有关

Steven Farbe和Vanessa Quinlivan的方法,有助于有关体内脂肪代谢方面的研究,这种有效且较廉价的实验方法能帮助我们发现心血管疾病、糖尿病和其他健康问题发生时,机体脂质的消耗过程。

“我们用不同类型的脂肪喂鱼,然后在显微镜下观察分子在体内不同器官的分解和重新组合,”Quinlivan说。“我们希望我们的方法能使我们在脂质生物化学方面有所突破。”

原文标题:An HPLC-CAD/fluorescence lipidomics platform using fluorescent fatty acids as metabolic tracers

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