據(jù)最新一期《自然·通訊》雜志報道，美國加州大學戴維斯分校研究團隊發(fā)表了首個小鼠大腦代謝物圖譜。該數(shù)據(jù)集涵蓋雄性和雌性小鼠從青春期、成年再到老年的10個大腦區(qū)域的1547種不同分子。
論文的資深作者、加州大學戴維斯分校基因組中心奧利弗·費恩教授稱，“這是全球最大的大腦代謝組分析。它涵蓋了1547種已識別的代謝物，能夠表達大腦中能量、神經(jīng)遞質(zhì)或復雜脂質(zhì)的許多化學轉(zhuǎn)化。”
代謝組學是研究活細胞代謝的“化學指紋”。它使用先進的高通量技術(shù)來分離和識別在給定時間存在于細胞、組織或器官中的所有不同化學物質(zhì)或代謝物。除了基因組學、轉(zhuǎn)錄組學和蛋白質(zhì)組學，這些技術(shù)讓科學家們能夠更好地了解細胞和組織內(nèi)部發(fā)生的事情。
研究人員對3周齡（青春期）、16周齡（成年早期）、59周齡（中年期）和92周齡（老年期）的小鼠進行了采樣。他們觀察了十個具有不同功能的獨立大腦區(qū)域。費恩說，新的圖譜可用于更好地了解以上不同的功能。
研究結(jié)果表明，大腦代謝組在控制呼吸和血壓等生命機能的腦干等大腦區(qū)以及控制運動、言語和思維的大腦之間有明顯不同。此外，特定切片顯示出與特定受體相關(guān)的高濃度代謝物，如腺苷、神經(jīng)酰胺和磷脂醚等。
同時，研究人員沒有發(fā)現(xiàn)雄性和雌性小鼠的大腦之間有任何顯著的代謝差異。
研究小組在比較不同年齡的動物時發(fā)現(xiàn)，總體而言，成年小鼠的大腦切片之間的代謝差異最大。區(qū)域之間的差異在青春期較小，在非常年老的時候則小得多。費恩表示：“在非常老的時候，能量功能似乎效率較低，并且圍繞大腦軸突或布線的髓鞘會改變組成?！?/p>
此外，脂質(zhì)分子在衰老和跨腦區(qū)尤其表現(xiàn)出巨大差異，費恩表示，在非常年老的時候，對抗氧化應激的反應系統(tǒng)變得非?；钴S，而蛋白質(zhì)開始以更快的速度分解成多肽。這些變化反映在代謝組中。
