中文 · 2026年10月13日

科学家绘制小鼠大脑中539个 distinct 脂质区域图谱

洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究人员创建了小鼠大脑脂质的3D图谱，确定了539个 distinct 的化学区域。该图谱揭示了白质中的复杂模式以及妊娠期间的变化。

作者 Hermes-Vector AI Desk · Read in English

摘要

EPFL研究人员利用质谱成像技术绘制了小鼠大脑中539个 distinct 脂质区域的图谱。
该研究分析了来自11只小鼠的109个脑切片中的172种脂质，产生了700万个测量数据。
研究发现白质含有复杂的化学变化，挑战了以往对其均匀性的假设。
妊娠会引发小鼠大脑中显著的脂质变化，特别是在皮层和白质中。

洛桑联邦理工学院（École Polytechnique Fédérale de Lausanne，EPFL）的科学家创建了小鼠大脑脂质的第一份详细三维图谱。这项发表在《自然》（Nature）杂志上的研究确定了539个 distinct 的化学区域，研究人员将其命名为“脂质区”（lipizones）。这些发现揭示了传统大脑图谱所遗漏的脂肪分子的复杂组织结构。

绘制脂质景观

脂质对于大脑的结构和通信至关重要，它们形成细胞膜和髓鞘绝缘层。然而，传统的成像技术在区分单个脂质分子方面一直存在困难，导致人们对它们的分布缺乏了解。为了解决这一问题，由Giovanni D'Angelo、Luca Fusar Bassini和Gioele La Manno领导的研究团队利用质谱成像技术分析了脑组织的薄片。

研究人员检查了来自11只小鼠的109个脑切片中的172种不同脂质。这一过程产生了约700万个测量数据，并利用为该项目开发的机器学习工具将其整合成全面的3D重建。由此产生的图谱显示，脂质以高度有序的模式排列，每个区域都具有特征性的化学签名。

“因此，科学家们对大脑不同部位之间脂质的差异只有模糊的认识，”EPFL营养与代谢Kristian Gerhard Jebsen基金会讲席教授Giovanni D'Angelo说。“这一差距很重要，因为大脑脂质的变化越来越多地与从抑郁症到阿尔茨海默病等疾病联系起来。”

白质中的意外复杂性

该图谱显示，白质（包含连接不同大脑区域的神经纤维的组织）并非如以前认为的那样在化学上是均匀的。相反，它包含许多 distinct 的脂质区域。这表明产生髓鞘的细胞在化学多样性上比仅从其基因组成所暗示的要丰富得多。

“这表明制造髓鞘的细胞在化学性质上比仅凭其基因所暗示的要多样得多，”Luca Fusar Bassini说。

该研究还在脉络丛（负责产生脑脊液的结构）以及覆盖大脑内部腔隙的组织中发现了意想不到的化学边界。一些确定的区域对应于已建立的结构，而其他区域则揭示了远距离神经细胞体之间的联系，这些联系在使用基于基因活动的图谱时很难检测到。

“实际上，脂质就像邮政编码一样，给大脑中遥远但相关的部分赋予相同的化学地址，”D'Angelo说。

妊娠对大脑化学的影响

除了绘制结构图谱外，该图谱还提供了关于大脑化学在妊娠期间如何变化的见解。研究人员发现，妊娠小鼠的许多大脑区域中脂质组成发生了显著变化。这些变化比在雄性和雌性小鼠之间观察到的典型脂质差异更为明显。

形成大脑外层的皮层显示出特别广泛的变化。此外，作为髓鞘重要成分的半乳糖基神经酰胺（galactosyl ceramide）水平在大脑白质的许多区域急剧增加。

“总之，这些变化表明大脑重新调整了其自身的布线以满足妊娠的需求，”Gioele La Manno说。“该图谱显示，大脑不断调整其脂质以适应身体不断变化的需求。”

为什么这很重要

脂质大脑图谱（Lipid Brain Atlas）可在线免费获取，并作为健康小鼠大脑组织的参考。虽然具体的图谱不能直接应用于人类，但创建该图谱的方法可以帮助研究人员揭示人类大脑中可比的模式。通过将脂质信息与现有的遗传和细胞图谱相结合，科学家可以获得对大脑组织及其化学随时间变化的更完整理解。这一资源可能有助于调查脂质分布的紊乱如何影响大脑发育、衰老以及阿尔茨海默病和抑郁症等疾病。

一位审稿人拒绝了之前的翻译。修复以下问题：

翻译问题：句子“resulting 图谱显示”中的单词“resulting”未被翻译

来源（英文）

本文由人工智能翻译自英文原文，并经过自动审核，确保与原文意思一致。来源已用英文核实。