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穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用

來(lái)源：熱耳（北京）科技有限公司   2025年06月16日 15:03  
脂質(zhì)是普遍存在的分子，具有多種重要的生物學(xué)功能，包括能量?jī)?chǔ)存（甘油三酯）、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的調(diào)節(jié)（磷脂和膽固醇）、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)和激素調(diào)節(jié)。脂質(zhì)代謝功能障礙會(huì)導(dǎo)致多種疾病，其中包括動(dòng)脈粥樣硬化、高甘油三酯血癥和 2 型糖尿病。因此，了解體內(nèi)脂質(zhì)的合成、調(diào)節(jié)和運(yùn)輸對(duì)于開(kāi)發(fā)針對(duì)這些疾病的新療法和改進(jìn)療法非常重要。 穩(wěn)定同位素已被用于研究脂質(zhì)代謝的多個(gè)方面，包括膽固醇、磷脂和三酰甘油的合成和處置。

穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用


同位素在脂肪酸代謝中應(yīng)用案例


中科院分子植物**創(chuàng)新中心楊琛研究員的科研團(tuán)隊(duì)，2021年在《美國(guó)***院報(bào)》發(fā)表了一篇題為“Mycobacterial fatty acid catabolism is repressed by FdmR to sustain lipogenesis and virulence”論文。研究結(jié)合動(dòng)態(tài)13C代謝流量分析、代謝組、脂質(zhì)組以及其他組學(xué)技術(shù)，在致病菌海分枝桿菌中，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)TetR家族的轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白FdmR在脂肪酸代謝中起關(guān)鍵調(diào)控作用，揭示FdmR是一個(gè)潛在的重要藥物靶點(diǎn)。


穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用



該實(shí)驗(yàn)中，為了量化通過(guò)脂肪酸分解代謝途徑的通量，研究人員使用13C-油酸鹽、13C-乙酸鹽或 13C-丙酸鹽作為示蹤劑，對(duì)過(guò)濾培養(yǎng)物進(jìn)行了動(dòng)態(tài) 13C 標(biāo)記實(shí)驗(yàn)。使用過(guò)濾灌注法將生長(zhǎng)中的分枝桿菌培養(yǎng)物從未標(biāo)記的脂肪酸轉(zhuǎn)換為標(biāo)記的脂肪酸 。然后通過(guò)快速和頻繁的采樣分析單個(gè)代謝物的動(dòng)態(tài)標(biāo)記，然后進(jìn)行液相色譜-質(zhì)譜 (LC-MS) 和氣相色譜-MS (GC-MS) 測(cè)量。在切換到13C-油酸期間，細(xì)胞內(nèi)油酰輔酶 A 和乙酰輔酶 A 在 5 秒內(nèi)基本上被標(biāo)記，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)標(biāo)記數(shù)據(jù)分析，從而量化油酸消耗通量和脂肪酸氧化通量。


穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用

同位素在脂質(zhì)代謝中應(yīng)用案例


來(lái)自美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)，通過(guò)13C膽固醇同位素標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了巨噬細(xì)胞膽固醇外流的新途徑。相關(guān)科研成果發(fā)表在2020年3月25日的《美國(guó)***院報(bào)》上。


穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用



研究人員假設(shè)巨噬細(xì)胞具有將膽固醇直接卸載到相鄰細(xì)胞上的能力。為了驗(yàn)證這一假設(shè)，使用甲基-β-環(huán)糊精 (MβCD) 向小鼠腹腔巨噬細(xì)胞加載13C-膽固醇。然后，將巨噬細(xì)胞（在沒(méi)有血清或 HDL 的情況下）接種到已用15N-膽堿進(jìn)行代謝標(biāo)記的平滑肌細(xì)胞 (SMC) 上。在沒(méi)有 HDL 或血清的情況下將細(xì)胞孵育過(guò)夜后，通過(guò)納米級(jí)二次離子質(zhì)譜 (NanoSIMS) 可視化 13C 和 15N 分布。研究人員觀察到與13C負(fù)載的巨噬細(xì)胞相鄰的 SMC 中大量 13C 富集 - 包括在 SMC 的細(xì)胞溶質(zhì)脂滴中。在后續(xù)研究中，在將巨噬細(xì)胞鋪板到 SMC 上之前，用 MβCD 從負(fù)載13C膽固醇的巨噬細(xì)胞的質(zhì)膜中去除了“可接近的膽固醇”。過(guò)夜孵育后，再次觀察到與巨噬細(xì)胞相鄰的 SMC 中大量 13C 富集。因此，巨噬細(xì)胞在沒(méi)有血清或 HDL 的情況下將膽固醇轉(zhuǎn)移到相鄰細(xì)胞，從而有助于卸載多余膽固醇的能力。


穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用



熱耳科技是劍橋同位素總代理（Cambridge Isotope Laboratories）。提供全系列穩(wěn)定同位素標(biāo)記的脂肪酸和脂質(zhì)。


同位素——飽和脂肪酸

穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用


同位素——不飽和脂肪酸

穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用


同位素——混合脂肪酸

穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用


同位素——三酰甘油酯

穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用


同位素——膽固醇

穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用


同位素——磷脂和溶血磷脂

穩(wěn)定同位素在脂肪酸及脂質(zhì)代謝中的應(yīng)用






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