清华大学化学系瑕瑜教授团队，精仪系欧阳证教授团队以及普渡大学生物医学工程Riyi Shi团队于2019年在Frontiers in Chemistry杂志上发表了题为“Coupling the Paternò-Büchi (PB) reaction with mass spectrometry to study unsaturated fatty acids in mouse model of multiple sclerosis”的论文。该文的第一作者为普渡大学的Leelyn Chong 博士 （现任职于河南大学生命科学学院）。在这项工作中，他们揭示了脂肪酸双键异构体在正常小鼠与多发性硬化小鼠脊髓中的显著性变化，说明双键异构体可能作为疾病诊断的生物标志物。同时他们揭示丙烯醛清除剂肼苯哒嗪可能通过改变脂肪酸双键异构体的相对含量来影响着多发性硬化。

多发性硬化是一种中枢神经系统慢性炎症性脱髓鞘疾病，脂质分子是多发性硬化症中髓鞘损伤的靶分子和炎症介质。该工作中主要描述了各类脂质的基本组成单元脂肪酸（FA）在正常小鼠和实验性自身免疫脑脊髓炎小鼠中的变化。首先，小鼠脊髓不同区域SC1和SC2的脂肪酸组成基本相同，仅仅是FA 17:1只出现在SC1区域中。通过对脂肪酸上的双键进行特异性的PB衍生，再对衍生产物进行CID裂解，一对相差26 Da的诊断离子可以确定该FA 17:1中的双键在10号位（如图1）。类似的，其他不饱和脂肪酸上的双键位置也得以确定。由于FA 17:1,18:2以及20:4在负离子模式下的碳碳双键检测灵敏度较低，因此采用它们的锂离子加合物来进行PB-MS/MS分析。

图1

其次，对正常小鼠，疾病小鼠以及丙烯醛清除剂肼苯哒嗪作用的小鼠中脂肪酸进行定量分析。已有研究表明小鼠脊髓受伤后，丙烯醛的含量会显著上升。肼苯哒嗪发挥着清除丙烯醛的作用进而实现神经保护的功能。结果显示，正常小鼠与疾病小鼠中各类脂肪酸含量没有显著性差异，但肼苯哒嗪作用后的小鼠之间表现出显著性差异。比如，FA 16:0的含量显著性下降，而FA 18:1的含量显著性上升。这说明肼苯哒嗪可能在多发性硬化中介导着FA水平的变化。最后，他们发现在肼苯哒嗪作用后，实验性自身免疫脑脊髓炎小鼠中FA 18:1的双键异构体比例（Δ11/Δ9）显著性升高（如图2）。那么上述的FA 18:1的显著升高，可能是由其异构体FA 18:1(Δ11)的显著升高导致的。这进一步说明肼苯哒嗪治疗多发性硬化可能是通过调控双键异构体的相对变化。

图2

综上，该工作为多发性硬化疾病中脂质分子特别是其异构体的检测与定量分析提供了新的方法。该方法可以与临床模型相结合，来评估脂质及其异构体在疾病的发病机制，诊断与治疗中的作用。

本文编辑：赵雪   审核：简瑞君

本文链接：https://doi.org/10.3389/fchem.2019.00807

本文引用：10.3389/fchem.2019.00807