Lipidomic analysis of lipid droplets from murine hepatocytes reveals distinct signatures for nutritional stress

doi:10.1194/jlr.M028902

.2012年10月；53(10):2141-2152.

doi:10.1194/jlr。M028902。 Epub 2012年8月7日。

小鼠肝细胞脂滴的脂质组学分析揭示了营养应激的明显特征

附属公司

¹格拉茨大学分子生物科学系，脂质组学研究中心，8010格拉茨，奥地利。
²奥地利格拉茨医科大学医学研究中心，脂质组学研究中心，8010格拉茨，质谱核心设施。
^三格拉茨科技大学基因组学和生物信息学研究所和奥地利工业生物技术中心核心设施生物信息学，奥地利格拉茨8010。
⁴格拉茨大学分子生物科学系，脂质组学研究中心，8010格拉茨，奥地利。电子地址：fritz.spener@uni-graz.at。

PMID： 22872753
预防性维修识别码：项目经理3435547
内政部： 10.1194/jlr。米028902

小鼠肝细胞脂滴的脂质组学分析揭示了营养应激的不同特征

Chandramohan Chitraju公司等。脂质研究杂志. 2012年10月.

.2012年10月；53(10):2141-2152.

doi:10.1194/jlr。M028902。 Epub 2012年8月7日。

附属公司

¹格拉茨大学分子生物科学系，脂质组学研究中心，8010格拉茨，奥地利。
²奥地利格拉茨医科大学医学研究中心，脂质组学研究中心，8010格拉茨，质谱核心设施。
^三格拉茨科技大学基因组学和生物信息学研究所和奥地利工业生物技术中心核心设施生物信息学，奥地利格拉茨8010。
⁴格拉茨大学分子生物科学系，脂质组学研究中心，8010格拉茨，奥地利。电子地址：fritz.spener@uni-graz.at。

PMID： 22872753
预防性维修识别码：项目经理3435547
内政部： 10.1194/jlr。米028902

摘要

肝脏脂肪变性可由空腹或高脂肪饮食引起。我们通过脂质组学分析来研究这些代谢状态是否反映在正常饮食（fed）、禁食（FAS）或高脂饮食（HFD）小鼠肝细胞脂滴（LDs）的脂质组中。在脂质种类和脂质分子种类水平上的LC-MS/MS揭示了富含三酰甘油（TG）分子种类的LD的FAS表型，其具有超长链（VLC）-PUFA残基，以及除特征脂质标记物种外，具有较少不饱和TG种类的HFD表型。营养应激并没有导致二酰基甘油（DG）和磷脂（PL）类的显著结构变化。此外，体TG和DG的分子物种表明，伴随的从头合成TG和脂肪酶催化降解在LD中是活跃的。含有VLC-PUFA残基的DG物种可能是磷脂酰胆碱（PC）物种的首选前体，其他物种可能是TG分子物种的首选前驱体。此外，PL类分子物种符合肝细胞肯尼迪和磷脂酰乙醇胺甲基转移酶途径。我们证明，LDs的脂质组学分析能够对营养应激进行表型分析。TG物种最适合这种表型，而TG、DG和PL分子物种的结构分析提供了代谢见解。

PubMed免责声明

数字

**图1。**
动物模型和LD的分离与表征。A：营养干预期间雄性野生型小鼠的体重增加。FED，饮食（对照）；FAS，安乐死前禁食14小时；在整个干预过程中应用HFD、高脂肪饮食。每周监测体重；数据为平均值±SD（n=6）。B：共焦激光扫描显微镜对分离肝细胞中染色LDs的表征。用中性脂质特异性荧光染料BODIPY处理细胞^®493/503持续10分钟，在488nm激发显微镜下观察，在500~550nm之间检测。用微分干涉对比（DIC）光学系统记录透射图像。C：来自原代肝细胞的匀浆（H）、总膜（M）、胞质溶胶（C）和脂滴（LD）的蛋白质印迹。Plin（superipin）2是LD的特征。PDI，蛋白质二硫键异构酶是内质网的特征。D：通过酶测试确定的与分离LD中发现的LD蛋白相关的LD酰甘油量（平均值±SD，n=6）**P（P）*< 0.05.

**图2。**
营养应激对FED（红色）、FAS（蓝色）和HFD（黄色）样品肝细胞LD中脂质种类和脂质分子种类的影响。A： C的图表₅₀至C₅₈TG物种表明HFD棒在C中最高₅₀和C₅₂有一到两个双键的物种。FAS棒在C中最高₅₀有四个或更多的双键和C₅₂和C₅₄有五个或更多的双键，单位为C₅₆和C₅₈分别具有9个和10个以上双键的物种。数据通过LC-MS获得，平均值±SD（n=6）。B：图中显示了TG 52:1至52:6物种的概况以及通过特征中性损失确定的其各自组成的FA。通过LC-MS/MS对FED、FAS和HFD样品进行比较，可以识别脂质种类和分子种类水平的变化。TG的主要结构以粗体显示。在任一剖面图中，每种脂质种类都以相对于所鉴定的总TG种类数量的‰表示。数据为平均值±标准差（n=6）。

**图3。**
FED、FAS和HFD样品中检测到的TG和PC物种的热图（每组6个）。编码矩形细胞的颜色与一种脂质的三组平均值有关；每组中的每种物种均以相对于所鉴定的TG和PC物种总量的‰表示。如果这三个细胞都是黑色的，并且是一排，那么这类脂质的相对贡献没有或几乎没有差异。红色和绿色分别对应较高和较低的相对量。灰色细胞代表未检测到的物种。TG：热图显示FAS样品中的LD几乎不含任何长度较短的脂质物质（C₂₈至C₄₀物种）。相反，在含有长链和超长链酰基残基（C₅₀+物种）。HFD组的特点是物种数量较高（C₅₂至C₅₆)具有较低不饱和度的酰基残基。PC：这张热图不太清晰；尽管如此，在FAS组C中₃₂和C₃₄具有两到三个双键的物种有所丰富；在HFD组中，C₃₈和C₄₀具有三到五个双键的物种有所丰富。

**图4。**
禁食和HFD喂养对TG类组成的影响。A： FAS与FED样品的比较（n=6）：根据碳数（y轴）和双键数（x轴）绘制鉴定的TG物种。数据基于TG物种概况。箭头未按比例绘制；灰色的箭，降低了丰度；黑色箭头，丰富多彩。综合含有至少一种VLC-PUFA的TG物种，FED的TG总物种数量为335.9±11.5，FAS为427.5±14.0，HFD样品为242.8±12.7，单位为‰。后两者与FED样本的差异非常显著，*P（P）*< 10^{− 3}（n=6）。B：与对照FED样品相比，LD脂质体中的TG分子物种被鉴定为高脂饮食喂养（HFD）后肝脏脂肪变性的潜在标记物。每一物种均以相对于已鉴定TG总物种数量的‰表示。数据为平均值±SD（n=6）****P（P）*< 0.001.

**图5。**
通过LC-MS/MS分析的FED样品中的PE、DG和PC物种图谱和分子物种。显示的主要物种仅显示DG和PC类的图谱相似，而分子结构水平表明含有VLC-PUFA的物种优先纳入PC和PE类。^一由于数量少，不可能进行PE类结构分析；^b条除DG 16:0_20:4外，仅在DG类中发现。每一种都以相对于各自脂质类别中已鉴定脂质总量的‰表示。数据为平均值±SD（n=6）。

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