背景^[1-7]

小鼠脂肪酸代謝PCR芯片運(yùn)用高通量熒光定量PCR方法，在一張96孔或384孔板上同時(shí)對(duì)某個(gè)信號(hào)通路或疾病相關(guān)基因的表達(dá)量變化進(jìn)行檢測(cè)，芯片上的基因包括了與研究對(duì)象有確定關(guān)系的基因或者待考證的基因；目前啟因生物針對(duì)不同的信號(hào)通路和疾病相關(guān)基因設(shè)計(jì)了150多款功能分類PCR芯片，涵蓋生命科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。

小鼠脂肪酸代謝PCR芯片含有84個(gè)小鼠脂肪酸代謝基因，包括脂肪酸分解代謝，脂肪酸運(yùn)輸，脂肪酸生物合成的調(diào)節(jié)，生酮作用等。脂肪代謝是體內(nèi)重要且復(fù)雜的生化反應(yīng)，指生物體內(nèi)脂肪，在各種相關(guān)酶的幫助下，消化吸收、合成與分解的過(guò)程，加工成機(jī)體所需要的物質(zhì)，保證正常生理機(jī)能的運(yùn)作，對(duì)于生命活動(dòng)具有重要意義。脂類是身體儲(chǔ)能和供能的重要物質(zhì)，也是生物膜的重要結(jié)構(gòu)成分。脂肪代謝異常引發(fā)的疾病為現(xiàn)代社會(huì)常見(jiàn)病。

脂肪的消化主要在小腸上段經(jīng)各種酶及膽汁酸鹽的作用，水解為甘油、脂肪酸等。脂類的吸收有兩種：中鏈、短鏈脂肪酸構(gòu)成的甘油三酯乳化后即可吸收，經(jīng)由門靜脈入血；長(zhǎng)鏈脂肪酸構(gòu)成的甘油三酯與載脂蛋白、膽固醇等結(jié)合成乳糜微粒，最后經(jīng)由淋巴入血。脂肪吸收后在體內(nèi)代謝的生化過(guò)程主要分成：甘油三酯、磷脂、膽固醇、血漿脂蛋白四類脂類物質(zhì)的代謝，受胰島素、胰高血糖素、飲食營(yíng)養(yǎng)、體內(nèi)生化酶活性等復(fù)雜而精密的調(diào)控，轉(zhuǎn)變成身體各種精細(xì)生化反應(yīng)所需要的物質(zhì)成分。

肝、脂肪組織、小腸是合成脂肪的重要場(chǎng)所，以肝的合成能力最強(qiáng)。合成后要與載脂蛋白、膽固醇等結(jié)合成極低密度脂蛋白（VLDL），入血運(yùn)到肝外組織儲(chǔ)存或加以利用。若肝合成的甘油三酯不能及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)，會(huì)形成脂肪肝。長(zhǎng)期饑餓，糖供應(yīng)不足時(shí)，脂肪酸被大量動(dòng)用，生成乙酰CoA氧化供能，并產(chǎn)生大量酮體。肝是生成酮體的器官，但不能利用酮體。腦組織不能利用脂肪酸，而酮體溶于水，分子小，可通過(guò)血腦屏障。嚴(yán)重糖尿病患者，葡萄糖得不到有效利用，脂肪酸轉(zhuǎn)化生成大量酮體，超過(guò)肝外組織利用的能力，引起血中酮體升高，可致酮癥酸中毒。

應(yīng)用^[8][9]

小鼠脂肪酸代謝PCR芯片可用于小鼠模型脂肪酸代謝通路研究：

以APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠及野生小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,對(duì)比分析兩組小鼠大腦脂肪酸組成及含量、肝臟脂肪酸β-氧化相關(guān)酶及因子表達(dá)水平有無(wú)差異,為探明AD發(fā)生與脂肪酸含量及代謝功能的關(guān)系提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

方法部分:APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠大腦皮質(zhì)脂肪酸變化選取6月齡APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠(轉(zhuǎn)基因組)和同源野生小鼠(野生組)各10只,采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)測(cè)定小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力,氣相色譜法分析大腦皮質(zhì)脂肪酸組成及含量,用生化試劑盒測(cè)定血清總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、游離脂肪酸(FFA)含量。第二部分:APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠肝臟脂肪酸β-氧化相關(guān)酶及因子表達(dá)水平變化取部分轉(zhuǎn)基因組和野生組小鼠的肝臟用于本部分實(shí)驗(yàn)。

用qRT-PCR方法測(cè)定肝臟組織中線粒體β-氧化關(guān)鍵酶肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ(CPT1)、過(guò)氧化物酶體β-氧化關(guān)鍵酶脂酰輔酶A氧化酶1(ACOX1)、D-雙功能蛋白(DBP)、L-雙功能蛋白(LBP)和調(diào)控脂肪酸代謝的過(guò)氧化物酶體增殖劑激活受體α(PPARα)的mRNA表達(dá)水平,用Western Blot方法測(cè)定肝臟組織脂肪酸β-氧化相關(guān)酶及因子CPT1、ACOX1、PPARα的蛋白表達(dá)水平。

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是老年癡呆最常見(jiàn)的形式,其病因不明是目前臨床不能有效預(yù)防和治療的重要原因。近年來(lái)大量研究表明,脂肪酸與AD發(fā)生有關(guān),飲食中脂肪酸的種類及含量影響AD的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)AD患者腦內(nèi)及血清脂肪酸含量也與正常同齡人不同。體內(nèi)脂肪酸主要經(jīng)線粒體和過(guò)氧化物酶體β-氧化途徑分解,研究表明脂肪酸β-氧化功能異常導(dǎo)致體內(nèi)脂肪酸含量變化。

參考文獻(xiàn)

[1]Application of metabolomics based on direct mass spectrometry analysis for the elucidation of altered metabolic pathways in serum from the APP/PS1 transgenic model of Alzheimer’s disease[J].Raúl González-Domínguez,Tamara García-Barrera,Javier Vitorica,JoséLuis Gómez-Ariza.Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis.2015

[2]Metabolomic screening of regional brain alterations in the app/ps1 transgenic model of alzheimer’s disease by direct infusion mass spectrometry[J].Raúl González-Domínguez,Tamara García-Barrera,Javier Vitorica,JoséLuis Gómez-Ariza.Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis.2014

[3]Metabolic functions of peroxisomes in health and disease[J].Ronald J.A.Wanders.Biochimie.2014

[4]Diet,cognition,and Alzheimer’s disease:food for thought[J].Ane Otaegui-Arrazola,Pilar Amiano,Ana Elbusto,Elena Urdaneta,Pablo Martínez-Lage.European Journal of Nutrition.2014(1)

[5]The Role of Nutrition and Diet in Alzheimer Disease:A Systematic Review[J].Rusha Shah.Journal of the American Medical Directors Association.2013(6)

[6]Peroxisomes,cell senescence,and rates of aging[J].Courtney R.Giordano,Stanley R.Terlecky.BBA-Molecular Basis of Disease.2012(9)

[7]Induction of Mitochondrial Changes Associated with Oxidative Stress on Very Long Chain Fatty Acids(C22:0,C24:0,or C26:0)-Treated Human Neuronal Cells(SK-NB-E)[J].Amira Zarrouk,Anne Vejux,Thomas Nury,Hammam I.El Hajj,Madouda Haddad,Mustapha Cherkaoui-Malki,Jean-Marc Riedinger,Mohamed Hammami,Gérard Lizard,Christopher Horst Lillig.Oxidative Medicine and Cellular Longevity.2012

[8]Evidence of oxidative stress in very long chain fatty acid–Treated oligodendrocytes and potentialization of ROS production using RNA interference-directed knockdown of ABCD1 and ACOX1 peroxisomal proteins[J].M.Baarine,P.Andréoletti,A.Athias,T.Nury,A.Zarrouk,K.Ragot,A.Vejux,J.-M.Riedinger,Z.Kattan,G.Bessede,D.Trompier,S.Savary,M.Cherkaoui-Malki,G.Lizard.Neuroscience.2012

[9]]孟冬麗.APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠脂肪酸含量及代謝的變化[D].新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院,2016.