您好, 歡迎來到化工儀器網
研究前沿丨抑郁癥也許和炎癥有關？
特邀：華南理工大學生物科學與工程學院周婷課題組
課題組簡介：周婷副教授于2012年入職華南理工大學生物科學與工程學院擔任講師，2014年破格晉升為副教授。研究興趣包括手性藥物分析、手性藥物立體選擇性代謝及手性轉化研究、代謝組學、脂質組學、生物樣品前處理-色譜質譜聯用系統的研發等。目前已在Analytical Chemistry，Journal of Chromatography A等雜志發表近40篇論文。
導讀
抑郁癥是一種慢性、反復發作、潛在威脅生命的精神疾病，影響了超過3億人，約相當于世界人口的4.4%。有研究表明，腦中脂質，如脂肪酸、鞘脂、甘油磷脂等的變化/水平與抑郁癥有關。而在抑郁癥發生發展過程中，脂肪酸介導的炎癥過程可降低多巴胺活性，從而影響正常腦功能，并與神經炎癥和神經可塑性降低有關；其中ω-3和ω-6脂肪酸與抑郁癥的發生發展密切相關。低水平ω-3脂肪酸，如二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)，可促進促炎細胞因子高表達，減少多巴胺突觸前囊泡表達，與抑郁癥發病機制相關。高水平ω-6脂肪酸可轉化為花生四烯酸及其衍生物前列腺素類，具有促炎作用。另外，在鞘脂類中，神經酰胺水平增加可誘導細胞凋亡，從而加重抑郁癥相關神經退行性病變；磷脂酰膽堿（甘油磷脂類化合物）水平與抑郁癥進展呈負相關，高水平的DHA、EPA及其衍生物具有神經保護作用，有利于緩解抑郁樣行為。因此，腦組織中脂質的分析，尤其是炎癥相關脂質，對抑郁癥及其進展的科學研究至關重要。
對于抑郁癥和炎癥相關脂質的關系，華南理工大學生物科學與工程學院周婷副教授等探究了甘草苷在抑郁癥治療中的抗炎效果，以及抑郁癥與炎癥相關脂質的關系。相關成果發表在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》上。
研究成果快覽
周婷副教授等人利用島津在線超臨界流體萃取-超臨界流體色譜串聯三重四級桿質譜儀進行了抑郁癥大鼠腦組織中23種炎癥相關脂質的定量分析。模型組中有6種炎癥相關脂質均顯著高于對照組(p < 0.01)*，包括AA及其衍生物。慢性應激會引起炎癥失調，過量促炎細胞因子會使磷酸酶A2上調，從而導致AA水平升高。隨后，AA通過脂氧合酶合成促炎脂質。經藥物治療后，相比于模型組，6種促炎脂質水平在氟西汀組和甘草苷組顯著下調(p < 0.05)，推測促炎脂質水平上調與抑郁癥發生有關，而本研究中使用的氟西汀和甘草苷均可抑制促炎脂質水平上調。
*統計學根據顯著性檢驗方法所得到的p值，一般以p < 0.05為顯著， p < 0.01為非常顯著。研究成果快覽
周婷副教授等人利用島津在線超臨界流體萃取-超臨界流體色譜串聯三重四級桿質譜儀進行了抑郁癥大鼠腦組織中23種炎癥相關脂質的定量分析。模型組中有6種炎癥相關脂質均顯著高于對照組(p < 0.01)*，包括AA及其衍生物。慢性應激會引起炎癥失調，過量促炎細胞因子會使磷酸酶A2上調，從而導致AA水平升高。隨后，AA通過脂氧合酶合成促炎脂質。經藥物治療后，相比于模型組，6種促炎脂質水平在氟西汀組和甘草苷組顯著下調(p < 0.05)，推測促炎脂質水平上調與抑郁癥發生有關，而本研究中使用的氟西汀和甘草苷均可抑制促炎脂質水平上調。
*統計學根據顯著性檢驗方法所得到的p值，一般以p < 0.05為顯著， p < 0.01為非常顯著。
四組腦組織中脂質濃度：與對照組相比，模型組脂質顯著升高(A)，顯著降低(B)，無顯著變化(C)。*: p < 0.05；**: p < 0.01
與另外三組相比，模型組中DHA、OEA、EPA等6種脂質水平均顯著降低(p < 0.01)。有報道稱，腦中DHA的減少可引起HPA軸功能改變，類似于抑郁癥中系統失調[1]。正常人大腦中5-羥色胺的減少對情緒調節有負面影響，而EPA可增加5-羥色胺的釋放，DHA增加突觸后神經元中5-羥色胺受體活性，對抑郁癥有積極改善作用[2]。OEA具有神經保護作用，可減輕炎癥反應，調節情緒[3]。有報道稱，抑郁癥患者OEA的顯著降低伴隨著中樞內源性大麻素信號的減少，抑制5-羥色胺釋放，加重抑郁癥行為[3]。20-HDoHE、4-HDoHE和Resolvin D1 為DHA 衍生物，能夠抑制促炎基因表達[4]。經過藥物治療后，這些抗炎脂質水平均顯著升高(p < 0.01)。綜上，推測甘草苷可能促進抗炎脂質的表達。
脂質作為信號轉導第二信使，參與炎癥反應，抗炎脂質下調和促炎脂質的上調均可能誘發抑郁癥。因此，炎癥脂質紊亂與抑郁癥的進展密切相關。
表現出色的脂質定量分析平臺
在線SFE-SFC-MS/MS（即Nexera UC串聯質譜系統）是本文中脂質定量分析的重要手段，23種炎癥相關脂質的測定為進一步的探究抑郁癥和炎癥相關脂質關系提供了基礎。
1.島津Nexera UC串聯質譜系統提供了一體化的從萃取到分離檢測只需15 min和1 mg腦組織。
2.在線方法提供了更高的回收率和靈敏度，顯著減少分析時間、人工操作和樣品量。
3.在線SFE-SFC系統提供高效環保的脂質分析方法。
4.在線系統在復雜生物樣品脂質分析中具有廣闊的應用前景。
兩種方法的綠色化學分析評分結果
注：兩種方法的AGREE分析得分結果，AGREE是一個綠色化學分析方法的軟件[5]，對比兩種分析方法綠色程度。
專家聲音
論文通訊作者周婷副教授表示：炎癥相關脂質與抑郁癥發生進展密切相關。脂質的易氧化給準確的定量分析帶來一些問題。島津的在線SFE-SFC-MS聯用技術是將目標分析物的提取、分離和檢測集于一體的技術，從而顯著減少樣品制備時間、樣品的損失和潛在的樣品污染或降解問題，并且能夠顯著提高整個分析的靈敏度，為我們準確的炎癥相關脂質定量分析提供了有力的技術支撐。
[1] E. Kim, J. Choi, M. Kim, J. Hong, Y. Park, N-3 PUFA have antidepressant likeeffects via improvement of the HPA-Axis and neurotransmission in ratsexposed to combined stress, Mol. Neurobiol. 57 (2020) 3860–3874.
[2] M. Gopaldas, F. Zanderigo, S. Zhan, R.T. Ogden, J.M. Miller, H. Rubin-Falcone,T.B. Cooper, M.A. Oquendo, G. Sullivan, J.J. Mann, M.E. Sublette, Brainserotonin transporter binding, plasma arachidonic acid and depressionseverity: a positron emission tomography study of major depression, J. Affect.Disord. 257 (2019) 495–503.
[3] P. Romero-Sanchiz, R. Nogueira-Arjona, A. Pastor, P. Araos, A. Serrano, A.Boronat, N. Garcia-Marchena, F. Mayoral, A. Bordallo, F. Alen, J. Suarez, R. de laTorre, F.J. Pavon, F. Rodriguez De Fonseca, Plasma concentrations ofoleoylethanolamide in a primary care sample of depressed patients areincreased in those treated with selective serotonin reuptake inhibitor-type antidepressants, Neuropharmacology 149 (2019) 212–220.
[4] C.N. Serhan, N. Chiang, J. Dalli, B.D. Levy, Lipid mediators in the resolution ofinflammation, Cold Spring Harbor Perspect. Biol. 7 (2015), a016311.
[5] F. Pena-Pereira, W. Wojnowski, M. Tobiszewski, AGREE-Analytical GREEnness metric approach and software. Anal. Chem. 92 (2020) 10076-10082.
本文內容非商業廣告，僅供專業人士參考。