摘要
神经酸是一种n-9长链单不饱和脂肪酸,是神经纤维和神经细胞的核心天然成分,它具有促进大脑发育,促进受损神经组织修复和再生等功能。目前神经酸的神经修复作用被认为是增强生物体的抗氧化应激能力,调控炎症因子及通路,修复神经纤维髓鞘等。然而关于神经酸的神经保护代谢机制尚未完全阐明。元宝枫籽油富含神经酸,含量为5%左右,是其重要来源。运用蛋白质组学和代谢组学技术能够解析神经酸在生物体内代谢响应,更加深入了解神经酸的生理功能和作用机制。因此,本文主要研究了元宝枫籽油中神经酸对线虫的神经修复作用;建立蛋白质组学和代谢组学数据处理分析方法;最后从代谢组和蛋白质组层面解析神经酸对线虫神经修复代谢的机制。主要研究内容和结论如下: 1.比较了元宝枫籽油和其脂肪酸组成和含量相似的植物油对线虫神经运动行为的影响,发现花生油1、2和文冠果油都可以修复模型组的运动损伤。与模型组相比,元宝枫籽油组效果最显著,线虫身体弯曲提高了24.8%,同样地,元宝枫籽油组提高线虫的头部摆动最明显,提高了37.5%;研究了不同浓度神经酸对线虫的影响,通过神经运动行为,寿命影响和脂质积累,确定1mM的神经酸作为下一步研究。 2.基于KNIME数据分析平台建立了代谢组和蛋白质组质谱数据分析工作流,评价了代谢组工作流的特性,与传统方法相比,通过结合MS1和MS2质谱信息(在RT和m/z的容差下进行过滤)可以过滤掉50%以上显著减少了潜在化合物,并且保留了90%以上的正确标识;测试了蛋白质组的工作流,通过多个识别肽的搜索引擎(OMSSA和X!tandom)对肽段进行定量,并对蛋白质进行推断和定量。 3.使用建立的工作流方法以线虫为研究对象,解析了脂质代谢和蛋白质代谢对神经酸的神经修复的代谢机制。结果表明神经酸主要通过影响线虫的甘油磷脂代谢以及脂肪酸代谢来调节运动损伤,在蛋白质方面,发现神经酸影响了线虫的蛋白翻译过程,TCA循环,乙醛酸循环,通过上调α-酮戊二酸脱氢酶和下调二氢硫辛酰胺脱氢酶,提高肌肉收缩的蛋白(Myosin-4)和钙网蛋白表达去增强线虫的氧化应激抵抗能力,提高线虫的运动行为和延长寿命,达到神经修复的作用;在基因表达上,神经酸主要通过上调抗氧化基因gst-4和sod-3,缓解线虫由氧化应激带来的运动损伤,以及通过调节daf-16来提高线虫的寿命。