Neesterifikuota plazmos dokozaheksaeno rūgštis yra pagrindinis smegenis aprūpinantis baseinas | mokslinės ataskaitos

Neesterifikuota plazmos dokozaheksaeno rūgštis yra pagrindinis smegenis aprūpinantis baseinas | mokslinės ataskaitos

Anonim

Dalykai

  • Kraujo ir smegenų barjeras
  • Riebalų rūgštys

Anotacija

Nepaisant kritinės normalios smegenų funkcijos, baseinai, tiekiantys smegenims dokozaheksaeno rūgštį (DHA), nėra suderinti. Naudodami kelis kinetinius modelius laisvai gyvenančioms suaugusioms žiurkėms, pirmiausia parodėme, kad DHA pasisavinimas iš neesterifikuotų riebalų rūgščių (NEFA) plazmos prognozuoja DHA įsisavinimą smegenyse, kai patenka į plazmos NEFA rezervą, taip pat kaip daugialypę esterifikuotą plazmą. baseinai. DHA netekimo smegenyse greitis yra panašus kaip įsisavinimo iš plazmos NEFA rezervo. Be to, sušvirkštus į veną, nors į smegenis patenka daugiau radioaktyviai pažymėto lizofosfatidilcholino (LPC) -DHA nei NEFA-DHA, taip yra dėl ilgesnio pusinės eliminacijos iš plazmos periodo ir poveikio smegenims. Tiesioginis LPC-DHA ir NEFA-DHA įsisavinimo lygio palyginimas rodo, kad NEFA-DHA įsisavinimas smegenyse yra dešimt kartų didesnis nei LPC-DHA. Apibendrinant galima pasakyti, kad plazmos NEFA-DHA yra pagrindinis plazmos rezervas, tiekiantis smegenis.

Įvadas

Smegenys turi unikalią riebiųjų rūgščių sudėtį, jos yra palyginti praturtintos tam tikromis sočiosiomis, mononesočiosiomis ir polinesočiosiomis riebalų rūgštimis (PUFA), o kitos - labai mažai. Smegenyse dokosaheksaeno rūgštis (DHA; 22: 6n-3) yra pagrindinė omega-3 (n-3) PUFA, sudaranti apie 10–15% visų riebalų rūgščių ir daugiau kaip 50% visos smegenų PUFA 1 . DHA yra daugelio bioaktyvių molekulių, sukurtų specializuotų pro-skiriamųjų mediatorių, serijų, apimančių resolinus, proteinus ir maresinus, taip pat dokozaheksaenoil-etanolamido 2, 3, pirmtakas. DHA ir jos fermentiniu būdu susintetinti produktai kartu reguliuoja daugybę procesų smegenyse, įskaitant neurogenezę, ląstelių išgyvenimą, neuroinfekciją ir jo skiriamąją gebą 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9 . Pakeistas DHA signalizavimas buvo susijęs su įvairiais neurologiniais sutrikimais ir psichinėmis ligomis ir šiuo metu yra aktyvi smegenų terapijos tyrimų sritis 10, 11, 12 .

DHA negali būti sintetinamas de novo , jis turi būti gaunamas tiesiogiai maiste arba pakeitus trumpesnės grandinės esminį n-3 PUFA, įskaitant α-linoleno rūgštį, į DHA, daugiausia kepenyse 13, 14 . Kadangi DHA sintezė smegenyse yra labai maža, paprastai sutariama, kad smegenys DHA tiekiamos iš plazmos 15 . Suaugusiesiems DHA koncentracija smegenyse yra pastovi 8, 16, o įsisavinimo greitis artimas vartojimo normai. Dėl šios priežasties smegenų DHA įsisavinimo greitis gali būti įvertintas pagal smegenų DHA praradimo greitį.

Plazmoje DHA yra dviejuose pagrindiniuose telkiniuose: 1) sujungtas su albuminu kaip esterifikuotas DHA (NEFA-DHA) arba su lizofosfatidilcholinu esterintu DHA (LPC-DHA), arba 2) lipoproteinuose, esterinuotuose į triacilglicerolį (TAG), diacilglicerolį. (DAG), cholesterolio esterį (CE), fosfolipidus ar kitus lizofosfolipidus. Buvo nemažai ginčų dėl to, kurie riebalų rūgščių plazmos telkiniai aprūpina smegenis DHA. DHA lipoproteinuose, NEFA-DHA ir LPC-DHA buvo pasiūlyta ne tik patekti į smegenis, bet ir būti pagrindiniu baseinu, tiekiančiu smegenis DHA 17 . Plazmos lipoproteinai sudaro didžiausią DHA koncentraciją plazmoje; tačiau lipoproteinų receptoriai neperneša cholesterolio į smegenis, o MTL ir VLDL receptorių nokautai parodė, kad šie receptoriai nėra būtini norint palaikyti smegenų DHA lygį 17, 18 . Kalbant apie plazmos NEFA-DHA rezervą, pastebėjimas, kad NEFA-DHA įsisavinimo į smegenis greitis sutampa su smegenų DHA suvartojimo greičiu, patvirtina hipotezę, kad plazmoje NEFA-DHA yra pagrindinis DHA šaltinis smegenyse 13, 16 . Tačiau taip pat yra įrodymų, kad LPC-DHA gali tiekti DHA smegenyse, nes radioaktyviųjų smegenų DHA lygis yra didesnis švirkščiant į veną (iv) radioaktyviai paženklinto LPC-DHA, palyginti su NEFA-DHA besivystančioms žiurkėms, kur DHA išskiria daug 19, 20, 21 . Šis atradimas neseniai buvo patvirtintas suaugusioms pelėms ir aiškinamas kaip LPC-DHA, kuris yra pagrindinis plazmos rezervas, aprūpinantis smegenis DHA 22 . Tačiau ši išvada rodo, kad į smegenis patenka daug daugiau DHA, nei sunaudojama, o tai prieštarauja teiginiui, kad DHA suaugusiųjų smegenyse yra minimaliai, jei tokių yra 16 . Todėl, norėdami patikrinti įvairių DHA turinčių plazmos baseinų indėlį į DHA įsisavinimą smegenyse, mes panaudojome daugybę kinetinių metodų, kurie atspindi smegenų apšvitos laipsnį radijo bangomis ir specifinį plazmos lipidų fondo aktyvumą 23, 24 . Išmatuojome intraveninių infuzuotų NEFA-DHA įsisavinimo į smegenis greitį, smegenų DHA įsisavinimą išgėrus, kurie gali atsirasti iš kelių plazmos grupių, ir smegenų DHA suvartojimo greitį. Įvertinus eksperimentiniu būdu gautą smegenų DHA įsisavinimo greitį iš NEFA-DHA, smegenų įsisavinimas iš esterinto DHA (įskaitant LPC-DHA) buvo nereikšmingas, o įsisavinimas iš NEFA-DHA buvo panašus į smegenų DHA sunaudojimo greitį. Tada mes pakartojome išvadą, kad radioaktyviai paženklinto LPC-DHA infuzija padidina smegenų radioaktyvumą, palyginti su NEFA-DHA; tačiau pataisius smegenų ekspoziciją ir (arba) plazmos fondo dydį, buvo nustatyta, kad NEFA-DHA yra pagrindinis plazmos rezervas, tiekiantis smegenis. Paskutiniame mūsų eksperimente mes nuolat infuzuodavome NEFA-DHA ir LPC-DHA ir nustatėme, kad NEFA-DHA plazmos įsisavinimo į smegenis greitis yra 10 kartų didesnis nei LPC-DHA.

Rezultatai

Smegenų DHA koncentracija ir pasiskirstymas

Panašiai kaip ir kituose pranešimuose, žiurkių, šeriamų 5% α-linolenato, turinčio vienintelį n-3 PUFA, smegenų bendrosios fosfolipidų DHA koncentracija smegenyse buvo 5956 ± 477 nmol / g (papildomas 1a pav.) 25 . Toliau atskyrus pagrindines struktūrinių fosfolipidų klases, DHA buvo labai praturtintas etanolamino glicerofosfolipidais (EtnGpl) (4826 ± 558 nmol / g smegenų), palyginti su cholino glicerofosfolipidais (ChoGpl) (852 ± 57 nmol / g smegenų); kadangi tarp pagrindinių signalizuojančių fosfolipidų DHA dažniausiai buvo esterinta iki fosfatidilserino (PtdSer) (1676 ± 302 nmol / g smegenų), palyginti su fosfatidilinozitoliu (PtdIns) (75 ± 18 nmol / g smegenų). DHA turinčios fosfolipidų rūšys buvo visur smegenų srityse (papildomas 1b, c pav.).

Smegenų DHA įsisavinimas

Siekiant ištirti NEFA-DHA įsisavinimo smegenyse greitį, žiurkių priekinėje venoje 5 minutes buvo įlašinamas albuminų surištas NEFA- 14 C-DHA, o kraujo mėginiai imami iš miego arterijos (2 pav. 1a). 5 minučių nepertraukiama infuzija užfiksavo NEFA- 14 C-DHA atsiradimą plazmoje (1b pav.). Sugerties koeficiento ( k * ) ir NEFA-DHA įsiskverbimo greičio ( J in ) matai buvo atitinkamai 0, 20 ± 0, 02 μl / s / g ir 80 ± 10 nmol / g / dieną (4 ir 5 ekvivalentai). Norint nustatyti santykinį esterintų ir NEFA-DHA indėlį į bendrą smegenų DHA įsisavinimą, žiurkėms buvo padalintas NEFA- 14 C-DHA (1c pav.), Todėl 14 C-DHA atsirado keliuose plazmos esterifikuotuose baseinuose, taip pat plazmos NEFA fondas (1d pav .; papildomas 2 pav., skirtas patvirtinti žymiklio tapatumą. Panašiai kaip ir kiti, mes pastebėjome, kad DHA sudaro daugiau kaip 99% radioaktyvumo 16 ). Nepertraukiamai imant miego arteriją, buvo nustatyta, kad 14 C-DHA daugiausia atsirado triacilglicerolyje (TAG; 84% viso plazmos radioaktyviojo spinduliuotės), o fosfolipiduose esterinti santykinai mažesni kiekiai (bendrieji fosfolipidai, išskyrus LPC; 4, 7%), diacilglicerolis. (DAG; 2, 9%), cholesterolio esterius (CE; 0, 4%) ir lizofosfatidilcholiną (LPC; 0, 13%). NEFA- 14 C-DHA buvo antras gausiausias radioaktyviai pažymėtų lipidų fondas plazmoje po NEFA- 14 C-DHA dozavimo, sudarančio 7, 6% viso plazmos radiolokatoriaus ploto po kreive (1d pav.). Radioaktyviai paženklintas LPC-DHA neatsirado plazmoje praėjus 3 valandoms po NEFA- 14 C-DHA išgėrimo. Tai atitinka jo išsiskyrimą iš kepenų, o ne absorbcijos žarnyne (1d pav.). Naudojant išmatuotą NEFA-DHA k * (1f pav.), Nustatyta, kad esterinto DHA ( k * ES ) sunaudojimas buvo –0, 0089 ± 0, 002 μl / s / g, o tai rodo, kad esterifikuoto DHA, įskaitant LPC-DHA, nėra, kiekybiškai tai yra pagrindinis šaltinis, aprūpinantis smegenis DHA (1, 2, 3 lygtys; 1 papildoma lentelė atskiroms fosfolipidų rūšims). Taigi, jei daroma prielaida, kad tik radioaktyviai pažymėtas DHA plazmos NEFA baseine patenka į smegenis, tai lemia, kad k * yra 0, 098 ± 0, 05 μl / s / g, o grynasis įsiskolinimo greitis ( J in ) yra 32 ± 9 nmol / g / dieną (1f pav., H ir 4 ir 5 ekvivalentai). Bendrai pastebime, kad k * ir J 5 minučių nepertraukiamoje infuzijoje yra šiek tiek didesni, nei būtų galima numanyti iš plazmos NEFA telkinio per burną darant NEFA- 14 C-DHA žymeklį (1f pav., G)). Viena iš to priežasčių gali būti klaida vertinant AUC tarp 4 valandų tyrimo laiko taškų ir dėl ūmaus atsekamojo katabolizmo patekus į smegenis per 4 valandas, kuris, kaip apskaičiuota, siekia 20% PUFA 23 . Nors PUFA radioaktyvumo sumažėjimo mechanizmas nėra aiškus, įmanoma, kad dalis žymeklio patenka į nestabilų smegenų baseiną.

Image

a ) Kinetinio modeliavimo schema po nepertraukiamos intraveninės (iv) infuzijos. b ) Plazmos lipidų radioaktyvumas, nepertraukiamai injekuojant 86 μCi NEFA- 14 C-DHA per 5 minutes (n = 6). Kitų plazmos lipidų grupių radioaktyvumas buvo mažesnis nei 23 pCi. c ) Kinetinio modeliavimo schema, gavus NEFA- 14 C-DHA. ( d ) Lipidų radioaktyvumas plazmoje po NEFA- 14 C-DHA prarijus per 4 valandas (n = 4) ir procentinė visų radioaktyviai pažymėtų lipidų grupių sudėtis plazmoje po NEFA- 14 C-DHA kaupimo. e ) Žiurkių, kuriems nuolat ar po visą laiką buvo švirkščiama NEFA- 14 C-DHA, fosfolipidų smegenų radioaktyvumas. f ) NEFA- 14 C-DHA įsisavinimo koeficientas ( k * ) į bendrą smegenų fosfolipidų kiekį iš žiurkės ar nuolatinės iv infuzijos. g ) NEFA-DHA koncentracija plazmoje prieš atliekant NEFA- 14 C-DHA tirpalą ar nepertraukiamą intraveninę infuziją. h ) grynasis DHA ( J in ) įsiskverbimo į žiurkių, kuriems buvo švirkščiama arba į veną infuzuota NEFA- 14 C-DHA, bendrųjų fosfolipidų procentas. i ) Kinetinio modeliavimo schema po intracerebroventrikulinės (icv) infuzijos. j ) Esterintų 14 C-DHA smegenų nuostolių kreivė, gauta iš visų smegenų fosfolipidų, įskaitant lizofosfatidilcholiną, per 128 dienas (n = 3–4 nepriklausomi mėginiai per vieną tašką). ( k ) DHA praradimas dėl visų smegenų fosfolipidų (praradimo dažnis, J išsiskyrimas ) žiurkėms, kurioms infuzuota icv su NEFA- 14 C-DHA . DHA. l ) Apskaičiuota prognozuojama k * iš NEFA- 14 C-DHA icv infuzijos, kuri nedaug skyrėsi nuo k * nuo NEFA- 14 C-DHA iv infuzijos. Visi duomenys išreikšti kaip vidurkis ± SEM; tuo tarpu procentiniai plazmos radioaktyvumo duomenys išreiškiami kaip vidurkis. * P <0, 05 ir ** P <0, 01 rodo reikšmingą skirtumą nuo matavimo vertės, naudojant Studentų t- testą. AUC, plotas po kreive; CE, cholesterolio esteris; DAG, diacilglicerolis; LPC, lizofosfatidilcholinas; NEFA, neesterifikuota riebalų rūgštis; PL, fosfolipidai; TAG, triacilglicerolis.

Visas dydis

Norint ištirti, ar šie smegenų DHA įsisavinimo tempai buvo panašūs į DHA praradimo tempus, buvo nustatytas DHA praradimo iš smegenų fosfolipidų greitis, įvedant NEFA- 14 C-DHA intracerebroventrikuliariai ir apskaičiuojant DHA nuostolių nuolydį nuo bendrųjų fosfolipidų (1 pav. 1i, papildomas 3 pav. Atskiroms fosfolipidų rūšims). Išmatuotas 64 ± 7 dienų nuostolio pusinės eliminacijos laikas ( t 1/2 ) (6 lygtis), išreikštas smegenų fosfolipidų ( J out ) nuostolių greičiu, lygiu 65 ± 7 nmol / g / dieną (1k pav., 7 lygtis). ir numatomasis k * yra 0, 17 ± 0, 02 μl / s / g (1l pav., 8 lygtis). „ T 1/2“ ir „ J out“ iš esmės sutaria su ankstesnėmis DeMaro ir kt . Ataskaitomis. ir Lin ir kt ., su nedideliais neatitikimais, kurie gali būti susiję su skirtumais tarp gyvūnų amžiaus, dietos ir 16, 26 . Todėl svarbu, kad įvairių modelių riebalų rūgščių kinetiniai parametrai būtų lyginami iš tyrimų, atliktų panašiomis sąlygomis. Nuolatinės iv infuzijos metu k * ir J reikšmingai nesiskiria nuo prognozuojamos k * ir J , vėlgi teigdami, kad NEFA-DHA plazmoje gali pakeisti smegenų DHA praradimą ir palaikyti homeostatinį smegenų DHA lygį. Rezultatai leidžia manyti, kad NEFA-DHA plazmoje yra pagrindinis indėlis į smegenų DHA in vivo .

Santykinis LPC-DHA pasiskirstymas smegenyse, palyginti su NEFA-DHA

Ankstesnis darbas parodė, kad po infuzijos į veną radioaktyviai pažymėto NEFA-DHA arba LPC-DHA, LPC-DHA pirmiausia nukreipė į smegenis 19, 20 . Neseniai atradus spėjamą LPC-DHA pernešėją ir naudojant panašius eksperimentus buvo padaryta išvada, kad LPC-DHA yra pagrindinis mechanizmas, kuriuo DHA patenka į smegenis 22 . Tačiau aukščiau pateikti rezultatai (1 pav.) Nesuderinami su hipoteze, kad LPC-DHA yra pagrindinis plazmos rezervas, tiekiantis smegenis. Taigi mes ketinome atkurti didesnį smegenų radioaktyvumą po iv. LPC- 14 C-DHA infuzijos. Tačiau šį kartą buvo matuojamas DHA poveikis smegenims, o tai nebuvo svarstoma ankstesnėje ataskaitoje. Panašiai kaip ir kituose pranešimuose 19, 22, buvo naudojama radioaktyviai pažymėto NEFA-DHA arba LPC-DHA boliusinė infuzija ir smegenys buvo surinktos praėjus 2 valandoms po infuzijos (2a pav.). Laikantis trumpo maždaug 30 sekundžių plazmos NEFA pusinės eliminacijos periodo, NEFA- 14 C-DHA sumažėjo 207 kartus nuo pradinio didžiausio lygio per 5 minutes (2b pav.). Priešingai, radioaktyviai paženklintas LPC-DHA vis dar buvo padidėjęs po 5 minučių ir sumažėjo tik 7 kartus nuo smailės. Be to, per 30 minučių LPC- 14 C-DHA koncentracija plazmoje sumažėjo tik 88 kartus, palyginti su 339 kartus sumažėjusia NEFA- 14 C-DHA koncentracija plazmoje, o tai rodo daug ilgesnį LPC-pusinės eliminacijos periodą. DHA (2c pav.). Dėl to žiurkėms, gaunančioms LPC- 14 C-DHA, padidėjo bendra santykinė LPC- 14 C-DHA ekspozicija (61, 8% viso plazmos radiotracerio), palyginti su žiurkėmis, palyginti su NEFA- 14 C-DHA ekspozicija (44, 9% viso plazmos radioaktyviųjų spinduliuotės žymenų). gauna NEFA- 14 C-DHA (2d – f pav.). Bendrai žiurkių NEFA- 14 C-DHA infuzuotų žiurkių NEFA-DHA AUC buvo 282 ± 32 nCi * min / ml, tuo tarpu LPC-DHA plazmos AUC iv . Infuzuotų žiurkių LPC- 14 C-DHA buvo 1478 ± 80 nCi * min / ml (2g pav.). Panašiai kaip ir kituose pranešimuose, mes nustatėme, kad radioaktyviai paženklinti smegenų DHA buvo 3 kartus didesni iv., Naudojantiems LPC- 14 C-DHA gyvūnus, palyginti su gyvūnais, gaunančiais NEFA- 14 C-DHA (2 pav.). Kadangi radioaktyviosios etiketės per 2 valandas atsirado keliuose plazmos telkiniuose, neaišku, kuris plazmos rezervas būtų aprūpinęs smegenis DHA. Nepaisant to, mes pataisėme smegenų radioaktyvumą dėl LPC- 14 C-DHA arba NEFA- 14 C-DHA ekspozicijos, kuris LPC-DHA buvo 5, 2 karto didesnis nei NEFA-DHA (2g pav.). Galima apskaičiuoti sugerties koeficientą ( k * ), kuris buvo žymiai didesnis NEFA-DHA (0, 21 ± 0, 05 μl / s / g) nei LPC-DHA (0, 12 ± 0, 009 μl / s / g) (2i pav.). Galiausiai, norint nustatyti smegenų DHA įsisavinimo greitį, buvo išmatuota NEFA-DHA ir LPC-DHA koncentracija plazmoje naudojant LC / MS / MS ir nustatyta, kad LPC-DHA koncentracija buvo 64% mažesnė nei NEFA-DHA (2 pav. 2j). Taikant LPC-DHA ir NEFA-DHA koncentraciją plazmoje prie k *, grynasis patekimo į smegenis ( J in ) iš plazmos NEFA plazmos greitis (46 ± 10 nmol / g / per dieną) yra 5 kartus didesnis nei patekimo iš plazmos LPC-DHA baseino greitis (9 ± 0, 6 nmol / g / dieną) (2k pav.). Kadangi nedidelė dalis LPC-DHA yra lipoproteinų pavidalu, šis metodas šiek tiek pervertina albuminų surištos plazmos LPC-DHA. Tačiau panašiai kaip eksperimentą su tirpalu, jei smegenyse patenka kiti baseinai, šie rodikliai gali būti pervertinti. Kadangi k * iš dabartinio boliuso iv NEFA-DHA infuzijos tyrimo yra panašus į mūsų rezultatus, gaunamus ištisinės iv NEFA infuzijos metu, tai rodo, kad bent jau šio baseino atveju tai nėra per didelis įvertinimas.

Image

a ) iv infuzijos kinetinio modeliavimo schema. ( b, c ) Plazmos lipidų radioaktyvumas iš NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA boliuso infuzijos (13 μCi), po kurio 2 valandas imami plazmos mėginiai (kiekviename n = 4). ( d, e ) Įvairių radioaktyviai paženklintų lipidų grupių procentinė sudėtis plazmoje kiekvienu laiko momentu po ūminės NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA infuzijos į veną. f ) Procentinė įvairių radioaktyviai paženklintų lipidų grupių koncentracija plazmoje per 2 valandas po ūminės NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA infuzijos į veną. g ) įvairių lipidų telkinių ekspozicija plazmoje po NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA boliuso infuzijos. h ) Žiurkių, įšvirkštų į veną NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA, bendrųjų fosfolipidų smegenų radioaktyvumas. i ) Įsisavinimo procentas ( k * ) į visų žiurkių smegenų fosfolipidus, kuriems buvo sušvirkšta NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA. j ) Pagrindinė NEFA-DHA ir LPC-DHA koncentracija plazmoje prieš NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA boliuso infuziją. NEFA-DHA ir LPC-DHA LC / MS / MS spektrai. k ) grynasis DHA ( J in ) įsiskverbimo į žiurkių, į veną sušvirkščiamu NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA, fosfolipidais procentas. Procentiniai plazmos radioaktyvumo duomenys išreiškiami kaip vidurkis. Likę duomenys išreiškiami kaip vidurkis ± SEM. * P <0, 05, ** P <0, 01 ir *** P <0, 001 rodo reikšmingą skirtumą nuo NEFA- 14 C-DHA infuzuotų žiurkių. + P <0, 01 rodo reikšmingą skirtumą tarp LPC-DHA ir NEFA-DHA koncentracijos plazmoje. # P <0, 001 rodo reikšmingą skirtumą tarp radioaktyviai paženklinto LPC baseino nuo žiurkių, į kurias buvo įpilta LPC- 14 C-DHA, ir radioaktyviai pažymėto NEFA-DHA rezervo, palyginti su žiurkėmis, į kurias buvo įpilta NEFA- 14 C-DHA. Reikšmingam skirtumui nustatyti buvo naudojamas studentų t- testas. Žr. 2 pav.

Visas dydis

Kad būtų išvengta infuzuotų radiolokatorių perpakavimo į kelis plazmos telkinius ir siekiant kontroliuoti ekspoziciją, NEFA- 14 C-DHA ir LPC- 14 C-DHA įsisavinimas buvo kiekybiškai įvertintas naudojant nenutrūkstamą 5 minučių infuzijos modelį (3a pav.). Atsižvelgiant į trumpesnį NEFA-DHA pusinės eliminacijos periodą, radioaktyvumas plazmoje pasirodė maždaug 1 min. (3b pav.), O LPC-DHA tyrimo metu plazmos radioaktyvumas padidėjo (3c pav.). 5 minučių laiko momentu 97% viso 14 C-DHA infuzuotų žiurkių lipidų radioaktyvumo buvo plazmos NEFA telkinyje, o 97% viso lipidų radioaktyvumo LPC- 14 C-DHA infuzuotų žiurkių buvo plazmos fosfolipidų baseinas. Kaip buvo prognozuojama iš ankstesnių eksperimentų, smegenų radioaktyvumas buvo žymiai didesnis po 5 minučių LPC- 14 C-DHA infuzijos (3d pav.). Tačiau pataisius ekspoziciją plazmoje, įsiskverbimo koeficientas ( k * ) buvo žymiai didesnis grupėje, gaunančioje NEFA- 14 C-DHA (0, 18 ± 0, 04 μl / s / g), nei LPC- 14 C-DHA (0, 06 ± 0, 009 μl). / s / g) (3e pav.). Padidėjęs k * 14 C-DHA infuzuotų žiurkių organizme buvo padidintas koregavus kraujo plazmos dydį (3f pav.), Nes NEFA-DHA koncentracija plazmoje ( J = 46 ± 11 nmol / g / dieną) prisideda 10 kartų. daugiau DHA nei LPC-DHA plazmoje ( J = 4, 7 ± 1, 2 nmol / g / dieną) (3g pav.). Svarbu, kad tokia yra NEFA-DHA ir LPC-DHA koncentracija plazmoje, o ankstesni eksperimentai yra panašūs į normalų fiziologinį diapazoną, nurodytą literatūroje 27, 28 . Pakaitinis DHA pusinės eliminacijos laikas smegenų bendrajame fosfolipidų kiekyje būtų 65 ± 12 dienų iš plazmos NEFA-DHA rezervo ir 676 ± 122 dienos iš plazmos LPC-DHA fondo (apskaičiuotas remiantis koncentracijomis iš papildomo 1 pav.). Be to, jei LPC-DHA panaudosite eksperimentiniu būdu gautą k * (3e pav.), Kad būtų galima numatyti smegenų radioaktyviojo DHA kiekį išgėrus NEFA- 14 C-DHA (1e pav.), Tai nuvertina 148 kartus. išmatuoto radioaktyvumo. NEFA-DHA įsiskverbimo koeficientai ir grynasis patekimo greitis buvo vienodi visuose plazmos NEFA-DHA tyrimuose, nepaisant laiko ir dozės skirtumų. Tai nenuostabu, nes manoma, kad NEFA-DHA plazmos absorbcija vyksta pasyvios difuzijos būdu, o šiame tyrime naudojami modeliai nepriklauso nuo laiko 29, 30, 31, 32, 33 .

Image

a ) Nepertraukiamo intraveninės infuzijos kinetinio modeliavimo schema. ( b, c ) Plazmos kreivė, gaunama iš nuolatinės mažos dozės (10 μCi) NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA intraveninės infuzijos per 5 minutes (kiekviena n = 4). d ) Žiurkių, įšvirkštų į veną NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA, bendrųjų fosfolipidų smegenų radioaktyvumas. e ) Žiurkių, nuolat infuzuotų į veną NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA, bendro įsisavinimo į smegenų fosfolipidus įsisavinimo koeficientas ( k * ). f ) pradinė bendros NEFA-DHA ir LPC-DHA koncentracija plazmoje prieš nepertraukiamą NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA infuziją. g ) Bendras DHA ( J in ) įsiskverbimo į žiurkių, nuolat infuzuotų į veną NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA, fosfolipidų procentas. Visi duomenys išreikšti kaip vidurkis ± SEM. * P <0, 05, ** P <0, 01 ir *** P <0, 001 rodo reikšmingą skirtumą nuo NEFA- 14 C-DHA infuzuotų žiurkių, naudojant Studentų t- testą. + P <0, 01 rodo reikšmingą skirtumą tarp LPC-DHA ir NEFA-DHA koncentracijos plazmoje. Žr. 2 pav.

Visas dydis

Diskusija

Naudojant kelis kinetinius modelius, šie tyrimai parodė, kad plazmos NEFA-DHA yra pagrindinis plazmos rezervas, aprūpinantis DHA smegenis laisvai gyvenančioms suaugusioms žiurkėms. Išvada, kad plazmos NEFA-DHA yra pagrindinis smegenų aprūpinimo plazma fondas, nepaneigia ankstesnių svarbių išvadų apie lengvatinį LPC-DHA įsiskverbimą į smegenis, palyginti su NEFA-DHA, 19, 20, 22 . Panašiai kaip ir kitų 20, 22, 34 pranešimai, mūsų rezultatai rodo, kad vartojant vieną intraveninę boliuso dozę arba infuzuojant LPC-DHA, daugiau LPC išvestų DHA bus nukreipta į smegenis, palyginti su NEFA-DHA. Tai turi terapinę reikšmę tyrimams, kurių tikslas - pernešti DHA į smegenis, ir tai atitinka ikiklinikinius duomenis apie LPC-DHA analogų, nukreiptų į smegenis, veiksmingumą insultų modeliuose 35 . Nepaisant šio „preferencinio LPC-DHA įsisavinimo“, LPC-DHA nėra pagrindinis mechanizmas, kuriuo DHA patenka į smegenis normaliomis sąlygomis. Panašu, kad LPC-DHA cirkuliacija yra ilgesnė nei NEFA-DHA. Kontroliuodamas ekspozicijos plazmoje ir (arba) pusiausvyrinės būklės nepaženklintą „šaltą“ baseino dydį, plazmos NEFA-DHA yra pagrindinis rezervas, tiekiantis smegenis DHA in vivo . Svarbu pažymėti, kad nors NEFA ir LPC-DHA žymenys iš plazmos dingsta skirtingais pusinės eliminacijos periodais, šaltoji koncentracija išlieka pastovi, nes ji pakeičiama iš kitų baseinų. Remiantis panašių į mūsų eksperimentus (2 pav.) Rezultatais ir todėl, kad pelėms, kurioms nebuvo kandidato į LPC-DHA transporterį, Mfsd2a turėjo smegenų DHA trūkumą (~ 8% fosfolipidų), palyginti su laukinio tipo kontrolinėmis medžiagomis (~ 20%), Nguyenas ir kolegos pasiūlė, kad pagrindinis mechanizmas, kuriuo DHA patenka į smegenis, yra iš plazmos gaunamas LPC 22 . Didelis smegenų fosfolipidų DHA sumažėjimas Mfsd2a nokautuotoms pelėms gali atrodyti prieštaraujantis mūsų išvadai, kad LPC-DHA yra santykinai nedidelis smegenų DHA šaltinis, tačiau yra daug galimų šio akivaizdaus neatitikimo paaiškinimų, įskaitant: (a) žemas DHA kiekis Mfsd2a nokaute atsiranda dėl didelio DHA praturtėjusių neuronų ląstelių praradimo išmušale (daugiau kaip 50% Purkinje ląstelių praradimo), galbūt taip pat paaiškindami, kodėl papildant DHA, neatkuriamas smegenų DHA lygis arba (b) kad Mfsd2a nokautas buvo visą gyvenimą trunkantis, o vystymosi metu susidaro daug smegenų DHA, kuriems gali prireikti LPC-DHA. Be to, verta paminėti, kad nepaisant visą gyvenimą trunkančio Mfsd2a trūkumo, išmuštos pelės vis dar turi 8% DHA, panašiai kaip ir tuo metu, kai pranešama apie omega-3 trūkumą pelėse, nors metodologiniai skirtumai gali lemti šį rezultatą 36, 37 .

Išvada, kad NEFA plazmoje yra pagrindinis plazmos rezervas, aprūpinantis DHA smegenis, rodo, kad ankstesni tyrimai, kurių metu smegenų DHA įsisavinimas buvo 2, 4–3, 8 mg / smegenys / per dieną, vaizduojant smegenų DHA įsisavinimą užpilant pažymėtą NEFA-DHA. Žmogaus bendro smegenų DHA įsisavinimo rodiklis yra tik nežymus 7, 38, 39 . Nors yra žinoma, kad plazmos NEFA rezervą tiekia riebaliniai ir cirkuliuojantys lipoproteinai 40, kiek mums žinoma, trūksta tyrimų apie DHA šaltinį plazmos NEFA baseine. Neseniai buvo pranešta, kad DHA kiekis žiurkių baltajame riebaliniame audinyje yra 13 mg 41 . Atsižvelgiant į mūsų apskaičiuotą suvartojimo normą apie 20 μg per dieną, tai rodo, kad riebalų atsargos smegenims gali būti teikiamos 1, 8 metų. Tačiau tai yra per didelis įvertinimas, nes iš riebalinio riebalų išsiskiriantis DHA nepatenka tik į smegenis, o išskiriamo DHA užima kiti audiniai. Nors smegenų ir kūno DHA pasiskirstymo koeficientas žiurkėms nepastebėtas, apskaičiuota, kad pasiskirstymo koeficientas žiurkėms yra 5% palmitato ir 0, 5% DHA beždžionėms. 23, 39 . Svarbu atkreipti dėmesį, kad tai taip pat gali būti nepakankamai įvertinta, nes riebalinės rūgštys, kurias pasisavina kiti audiniai, vėliau gali išsiskirti ir absorbuoti smegenis. Be to, dalis, jei ne visos, išsiskiria iš riebalų DHA iš dietos 4 . Neseniai atlikdami panašius skaičiavimus, apskaičiavome, kad suaugusių žmonių riebaluose yra pakankamai DHA (20–50 g), kad jie galėtų aprūpinti smegenis 14–36 metais42.

Apibendrinant, mūsų rezultatai rodo, kad NEHA DHA fondas yra pagrindinis DHA šaltinis, teikiantis žiurkių smegenis in vivo, ir patvirtina, kad plazmos LPC-DHA boliusas bus nukreiptas į smegenis daugiau nei NEFA-DHA. Bendrai vertinant, mūsų rezultatai išsprendžia daugiau nei 20 metų senumo nesutarimus ir bus pagrįsti tyrimais, kurių tikslas - pateikti ar atvaizduoti / kiekybiškai įvertinti DHA patekimą į smegenis, tiriamą dėl 43, 44 insulto, trauminio smegenų sužalojimo 8, 45 ir kitų neurologinių ligų 12., 38, 46, 47 . Būsimuose tyrimuose turėtų būti ištirtas dietos, genetikos, smegenų sužalojimo, ligų, vystymosi ir senėjimo poveikis, kad būtų galima patikrinti, ar čia pateikti mechanizmai išlieka.

Internetiniai metodai

Visos procedūros buvo vykdomos laikantis Kanados gyvūnų globos tarybos nustatytos politikos ir patvirtintos Toronto universiteto gyvūnų etikos komiteto. Patinų „Sprague Dawley“ žiurkės buvo įsigytos iš Charles Rivers (Saint-Constant, QC, Kanada) 10 savaičių amžiaus ir penkias savaites buvo laikomos gyvūnų patalpoje su automatiniu 12 valandų šviesos-tamsos ciklu ir pastovia 22 ° C temperatūra. Žiurkėms buvo suteikta ad libitum prieiga prie vandens ir standartinis čiulpimas (Teklad 2018, Harlan, Madison, WI, JAV), kurį sudarė 54% linoleato (18: 2n-6), 5% α-linolenato (18: 3n- 3) ir <0, 3% ilgesnės grandinės PUFA (20: 2n-6, 20: 3n-3, 20: 4n-6, 20: 5n-3, 22: 4n-6, 22: 5n-6, 22: 5n) -3 ir DHA), išmatuotas dujų chromatografijos ir liepsnos jonizacijos detektoriumi (GC-FID).

Radiotracerio perfuzatas

Radioaktyviai pažymėtas NEFA- 14 C-DHA ([1- 14 C] -DHA, specifinis aktyvumas: 58 mCi / mmol, „Moravek Biochemical Inc.“, Brea, Kalifornija, JAV) buvo ištirpintas alyvuogių aliejuje, kad būtų galima atlikti tirpalą, ir 5 mM HEPES buferis, kuriame yra 50 mg / ml be riebalų rūgšties galvijų serumo albumino intraveninei (iv) infuzijai (ištisinė ir boliusinė) arba 5 mM HEPES buferis, kuriame yra 100 mg / ml be riebalų rūgšties galvijo serumo albumino, skirtas intracerebroventrikulinei (icv) infuzijai. NEFA- 14 C-DHA perfuzatai buvo paruošti atitinkamai 100 μCi / ml, 78 μCi / ml arba 2 μCi / μl koncentracijai tirpalui tirpalui, iv arba ICV. 14 C-radiolokatoriaus grynumas buvo> 99, 9%, kurį patvirtino aukšto slėgio skysčių chromatografija (HPLC) ir skysčių scintiliacijos skaičiavimas (LSC) (Supp 1 pav.). Radioaktyviai paženklintas LPC- 14 C-DHA (1-dokozaheksaenoil-2-lizofosfolinas (lizofosfatidilcholinas, La-1-dokosaheksaenoil [ 1-14 C])), specifinis aktyvumas: 55 mCi / mmol, Amerikos radioaktyviosios cheminės medžiagos Inc., Sent Luisas, MO Iv) infuzijos buvo ištirpintos 5 mM HEPES buferyje, kuriame yra 100 mg / ml be riebalų rūgšties galvijų serumo albumino. LPC- 14 C-DHA perfuzai buvo paruošti atitinkamai iki 33 μCi / ml arba iki 8, 6 μCi / ml koncentracijai intraveninei boliuso ir nepertraukiamai infuzijai.

Garažas

Keturios 15 savaičių žiurkės buvo anestezuojamos įkvėpus izofluorano (indukcija 3%, palaikymas 1–2%). Žiurkėms buvo švirkščiama 100 mg / kg Ketoprofeno apatinė nugaros poodinė dalis (MERIAL Canada, Inc., Baie d'Urfé, QC, Kanada). Polietileno kateteriai (PE 50, Intramedic ™, Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, JAV) su silikono vamzdeliais (silikono vamzdeliai 0, 020 in (ID) ir 0, 037 in (OD), VWR®, Mississauga, ON, Kanada) užpildyti 0, 9% druskos tirpalas buvo implantuojamas į miego arteriją. Chirurgija truko maždaug 15 minučių. Po operacijos visos žiurkės buvo atskirai laikomos 24 valandas, kad galėtų atsigauti po anestezijos, turėdamos ad libitum prieigą prie maisto ir vandens. Žiurkės nebuvo nevalgiusios dėl burnos rentgenogramos. Dvidešimt keturias valandas po operacijos žiurkėms buvo parodyta 500 μCi NEFA- 14 C-DHA (8, 62 μmol DHA) alyvuogių aliejuje. Kraujo mėginiai buvo paimti prieš darant tirpalą ir 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180 ir 240 minučių po gavimo. Po 4 valandų žiurkės buvo greitai išnaikintos atliekant į galvą nukreiptą didelės energijos mikrobangų švitinimą (MI; 13, 5 kW 1, 6 sekundės; Cober Electronics Inc., Norwalk, CT, JAV). Smegenys buvo išpjaustytos ir laikomos –80 ° C temperatūroje radioaktyvioms ir biocheminėms analizėms atlikti. Plazma iš viso kraujo buvo išskirta mikrocentrifuguojant 6200 sūkių per minutę (2000 g) 10 minučių ir laikoma –80 ° C temperatūroje.

Į veną (iv) nenutrūkstama atsekamųjų medžiagų infuzija

Keturiolika 15 savaičių žiurkių buvo anestezuojamos įkvėpus izofluorano (indukcija 3%, palaikymas 1–2%). Žiurkėms buvo implantuoti polietileno kateteriai į dešinę miego arteriją ir dešinę žandikaulio veną, kurie buvo palaidoti odos maišelyje virš kaukolės ir atsitiktinės atrankos būdu buvo sušvirkšti į veną po 86 μCi NEFA- 14 C-DHA, 10 μCi NEFA- 14 C-. DHA arba 10 μCi LPC- 14 C-DHA, kuris per 5 minutes virsta 1, 48 μmol, 0, 17 μmol arba 0, 18 μmol DHA, kaip aprašyta anksčiau 25 .

Intraveninė (iv) boliuso pėdsakų infuzija

Aštuonioms 15 savaičių žiurkėms buvo implantuoti kateteriai į dešinę miego arteriją ir dešinę žandikaulio veną, kurie buvo išoriškai uždengti ir apsaugoti odos mygtuku („Braintree Scientific“, „Braintree“, MA, JAV), susiuvusiems į poodinį audinį ties pakaušiu, o ranka - sušvirkšta 13 μCi NEFA- 14 C-DHA arba LPC- 14 C-DHA, kurie atitinkamai virsta 0, 22 μmol arba 0, 24 μmol DHA. Po rankinio infraraudonųjų spindulių stebėjimo prietaiso kateteris buvo nedelsiant praplaunamas druskos tirpalu. Kraujo mėginiai buvo imami 0, 0, 25, 0, 5, 1, 5, 15, 30, 45, 60, 90, 120 minučių po infuzijos. Po dviejų valandų žiurkėms buvo greitai išnaikintas MI. Smegenys buvo išpjaustytos ir laikomos –80 ° C temperatūroje radioaktyvioms ir biocheminėms analizėms atlikti. Plazma buvo išskirti iš viso kraujo mikrocentrifugavimo būdu ir laikomi –80 ° C temperatūroje.

Intracerebroventrikulinė (icv) pėdsakų infuzija

15 savaičių amžiaus aštuonios žiurkės buvo išnaikintos MI, norint išmatuoti pradinę smegenų riebalų rūgščių koncentraciją, o septyniolikai 15 savaičių amžiaus žiurkėms buvo atlikta 5 μl icv injekcija, kurioje buvo 10 μCi 14 C-DHA, kaip anksčiau aprašė Chen ir kt . 48 .

Lipidų analizė

Total lipids from whole brain (icv), one brain hemisphere (gavage and iv) and plasma (gavage and iv) were extracted and various neutral lipid and phospholipid classes from total lipid extract were isolated as previously described by Chen et al . 48 . Lysophosphatidylcholine (LPC) and lysophosphatidylethanolamine (LPE) from plasma were isolated by the method of Wang and Gustafson 49 . LPC and LPE were separated on TLC H-plates (Analtech, Newark, DE, USA) along with authentic standards. A day prior to sample loading, plates were washed in 0.4% ammonium sulphate. Plates were removed to air dry at room temperature for 2 hours and activated at 110 °C for 20 minutes prior to use. Samples were loaded onto 4 cm lanes. Plates were developed chloroform:methanol:acetic acid:acetone: water (40:25:7:4:2 by vol). Bands corresponding to authentic standards of LPC and LPE were visualized under UV light after spraying with 0.1% 8-anilino-1-naphthalene sulfonic acid and collected for liquid scintillation counting (LSC).

NEFA-DHA and LPC-DHA analysis

Liquid chromatography (LC)/tandem mass spectrometry (MS/MS) was performed on an Agilent 1290 HPLC System (Agilent Technologies: Santa Clara, California, USA) and an ABSciex QTRAP5500 Mass Spectrometer (AB Sciex, Framingham, Massachusetts, USA). NEFA-DHA chromatography ran at a flow rate of 600 μL/min on an Agilent Zorbax SD-Phenyl 3.5 μ 3.0 × 50 mm column (Agilent Technologies). The mobile phase consisted of (A) water and (B) acetonitrile, both containing 1 μL propionic acid/250 mL solvent. The gradient was held at initial conditions of 20% B, holding for 2 minutes and ramping to 100% B at 8 minutes, held for 1 minute and returning to initial conditions. The mass spectrometer was operated in negative ESI mode with a source temperature of 600 °C, source voltage of −4500 V, curtain gas setting of 30, and collision gas N2 at medium. Mass transitions used for DHA were 327.15 to 283.15 m/z and for internal standard, DHA-d5 (Cayman Chemical, Ann Arbor, Michigan, USA), is 332.15 to 288.15 m/z. LPC-DHA chromatography ran at a flow rate of 800 μL/min on a Phenomenex Kinetex HILIC 2.6 μ 50 × 4.6 mm column (Phenomenex, Torrance, California, USA). The mobile phase consisted of (A) 90:10 water: acetonitrile and (B) 10:90 water: acetonitrile both containing 5 mM ammonium formate pH 3.2. The gradient was held at initial conditions of 10% A for 1 minute, ramping to 30% A at 3.5 minutes and returning to initial conditions. The mass spectrometer was operated in positive ESI mode with a source temperature of 600 °C, source voltage of +5500 V, curtain gas setting of 30, and collision gas N2 set at medium. Mass transitions used for LPC-DHA were 568.4 to 184.1 m/z and for internal standard, LPC-17:0 (Avanti Polar Lipids), were 510.4 to 184.1 m/z. Data integration and quantitation was performed using AB Sciex Analyst 1.6 software.

Gas chromatography (GC)-flame ionization detection (FID)

Plasma NEFA concentration and brain fatty acid concentration at baseline were quantified as described by Chen et al . 48 .

High performance liquid chromatography (HPLC)-UV photodiode array detection and liquid scintillation counting (LSC)

Fatty acid methyl esters (FAME) analysis were previously described by Chen et al . 48 .

Matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI)-mass spectral imaging

The brain tissue block was mounted onto the specimen disc of a cryostat (Leica Microsystems) using optimal cutting temperature (OCT) compound (Sakura Finetek, Torrance, CA). The tissue sections were sliced at a thickness of 12 μm at −15 °C and mounted onto indium tin oxide (ITO)-coated glass slides. A thin matrix layer was applied to the tissue sections using an automated MALDI plate matrix deposition system (TM-Sprayer™, Leap Technologies, Carrboro, NC). A total of 5 ml of DHB solution (15 mg/ml in 50% acetonitrile/0.1% trifluoroacetic acid) or 9-aminoacridine (9AA, 15 mg/mL in methanol) was sprayed per slide during 4 passes at 140 °C (DHB) or at 80 °C (9AA) with a velocity of 400 mm/min and a line spacing of 3 mm. A time-of-flight tandem mass spectrometer (AB Sciex TOF/TOFTM 5800 System, AB SCIEX, Ontario, Canada) was used to acquire the images. MALDI-mass spectra were obtained using a Nd:YAG laser (349 nm) at 3 ns pulse width and 400 Hz firing rate. To install the ITO-coated glass slides in the ionization chamber, we used a special holder (AB Sciex) having concavities. The data were acquired in the positive-ion or negative-ion reflector mode using an external calibration method. The external calibration lipids (Avanti Polar Lipids) were deposited on the ITO-coated slides to minimize mass shift. In the imaging experiment, a total of 200 laser shots per point were irradiated (1s/point) and the interval between data points were 80 μm. The mass spectrometric data were processed using a specialized script of Analyst software (AB Sciex) at a mass resolution of 0.1 amu and images were visualized using TissueView software (AB Sciex). After MALDI imaging was completed, the glass coverslip containing the placenta section was carefully removed from the MALDI plate, dipped in methanol to remove the matrix and fixed prior to DAPI staining.

Slices were prepared with Vectashield (Vector Laboratories) mounting medium containing DAPI and visualized at 368nm on a widefield epi-fluorescent microscope at 4× magnification. Multiple images were stitched together to make full image using Nikon Elements Software (NIS-Elements Basic Research 3.10).

Kinetika

To estimate the relative contribution of plasma NEFA (UE) and esterified (ES) DHA to brain phospholipids, the following equation were derived:

Image

where C *brain is the radioactivity in the brain (nCi/g brain) from DHA at time, T , k *UE/ES is unidirectional incorporation coefficient (μl/s/g brain) which represents the incorporation of plasma 14 C-DHA into stable brain lipid pools, and C *plasma (UE/ES) is the radioactivity in the plasma (nCi/ml plasma) from DHA at time, T , of NEFA- 14 C-DHA gavaged rats. Integration of Equation 1 from the start of radiotracer infusion to time of death at T will yield:

Image

In order to calculate the relative contribution of esterified DHA to brain phospholipids, Equation 2 can be rearranged to solve for k *ES :

Image

However, to calculate k *ES, k *UE was separately measured from intravenous infusion of NEFA- 14 C-DHA where an acute five-minute infusion measures the uptake of albumin-bound NEFA- 14 C-DHA without 14 C-DHA incorporation into phospholipids, triacylglycerol, cholesteryl esters, and diacylglycerol via hepatic lipoprotein packaging. k *UE is often referred to as k . *

Image

Since the incorporation coefficient applies to both radiolabeled and non-radiolabeled fatty acids, we can further calculate the rate of incorporation of non-radiolabeled plasma DHA into stable brain lipid pools, J in .

Image

where C plasma is the plasma NEFA-DHA concentration. In addition to the calculation of relative contribution of NEFA-DHA to brain phospholipid DHA uptake, the comparison of J in from iv infusion and rate of loss, J out, from icv infusion can infer to the amount of plasma lipid pool(s) contributing to the maintenance of brain phospholipid DHA levels.

Loss half-lives, t 1/2 (day), of 14 C-DHA in brain total and phospholipid classes were calculated from the slope of regression lines (day −1 ) which were obtained by plotting log-transformed 14 C-DHA radioactivity against day post-icv infusion.

Image

The t 1/2 of DHA was used to calculate the J out (nmol/g brain/day) from brain phospholipids by the following equation:

Image

where C brain is the baseline DHA concentration in a stable phospholipid pool (nmol/g brain). If the NEFA-DHA pool is the major contributor to total brain DHA uptake, then J in would equal J out . By rearranging Equation 5, predictive k * UE can be solved:

Image

Finally, to calculate a fractional loss (%/day) of DHA from stable phospholipid pool.

Image

Statistika

Concentrations and kinetic parameters are expressed as mean ± SEM. HPLC profiles were analyzed as pooled samples and do not have SEM. Statistical comparisons of gavage k *UE / J in and iv k *UE / J in as well as icv predictive k *UE and gavage/iv k *UE were performed, a priori , using two tailed Student's t -test. Statistical significant differences were denoted as * p < 0.05, ** p < 0.01 and *** p < 0.001.

Papildoma informacija

How to cite this article : Chen, CT et al . Plasma non-esterified docosahexaenoic acid is the major pool supplying the brain. Mokslas. Atstovas 5, 15791; doi: 10.1038/srep15791 (2015).

Papildoma informacija

PDF failai

  1. 1.

    Papildoma informacija

Komentarai

Pateikdami komentarą jūs sutinkate laikytis mūsų taisyklių ir bendruomenės gairių. Jei pastebite ką nors įžeidžiančio ar neatitinkančio mūsų taisyklių ar gairių, pažymėkite, kad tai netinkama.