项目文章Pharmacol Res（IF 10）| 褪黑素可减缓大脑衰退！

褪黑素不仅可以调节老年人明显改变的睡眠/觉醒节律，还可以减缓与年龄相关的大脑功能衰退的过程。以往大量研究表明，褪黑素可通过清除活性氧改善与衰老相关的线粒体功能障碍，抑制脂质过氧化，维持生物膜流动性，抵抗自由基攻击。然而，褪黑素对年龄依赖性线粒体功能和大脑脂质谱变化的影响目前仍知之甚少。

近期，沈阳药科大学临床药学系赵庆春教授团队在Pharmacological Research（IF 10.334）上发表题目为“An integrated multi-omics approach revealed the regulation of melatonin on age-dependent mitochondrial function impair and lipid dyshomeostasis in mice hippocampus”的研究成果。该研究利用DIA蛋白组等技术，研究褪黑素对大脑衰老的影响，发现褪黑素可以通过调节大脑能量代谢和脂质代谢减缓与年龄相关的大脑衰退过程。中科新生命为其提供了DIA蛋白组学技术服务。

 研究材料

褪黑素处理与不处理的不同月龄（23个月组、11个月组和7个月组）小鼠大脑组织（n=8）

 

 技术路线

步骤1：观察褪黑素使用前后小鼠代谢速率和海马区抗炎细胞活性；

步骤2：褪黑素使用前后小鼠海马区脑组织的转录组测序；

步骤3：褪黑素使用前后小鼠海马区脑组织的蛋白组和脂质组测定；

步骤4：转录组、蛋白组和脂质组数据联合分析解析褪黑素功能机制。

 

 研究结果

1. 褪黑素可降低中年小鼠全身能量代谢和脑能量释放

研究者使用综合实验动物监测系统 (CLAMS) 发现代谢速率最大的13月龄小鼠在口服褪黑素之后，其耗氧量、二氧化碳产生率和热量释放均显著降低。FDG PET成像与免疫荧光检测发现褪黑素通过抑制神经炎症减少中年小鼠的脑能量释放。进一步形态学分析发现褪黑素可抑制小胶质细胞和星状细胞的过度激活，保护神经元，抑制神经炎症。

图1 褪黑素可降低中年小鼠全身能量代谢和脑能量释放

 

2. 转录组发现褪黑素调控脂质代谢

作者通过对比使用褪黑素前后小鼠海马组织的转录组结果，发现差异表达基因随着小鼠年龄的增加呈上升趋势，其中TGF-β信号通路和磷脂酰肌醇(PI)代谢通路相关的年龄依赖基因变化最为显著。