新的斑马鱼模型可以深入了解大脑如何获取必需的omega3脂肪酸

加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院、加州大学洛杉矶分校霍华德休斯医学研究所和美国国立卫生研究院的研究人员开发了一种斑马鱼模型，该模型为大脑如何获取必需的omega-3脂肪酸(包括二十二碳六烯酸(DHA))提供了新的见解和亚麻酸(ALA)。他们的研究结果发表在NatureCommunications上，有可能提高对跨血脑屏障的脂质转运以及该过程中可能导致先天缺陷或神经系统疾病的破坏的理解。该模型还可能使研究人员能够设计能够直接到达大脑的药物分子。

Omega-3脂肪酸被认为是必需的，因为人体无法制造它们，必须通过鱼、坚果和种子等食物获取。DHA水平在大脑中特别高，对健康的神经系统很重要。婴儿从母乳或配方奶粉中获取DHA，这种脂肪酸的缺乏与学习和记忆问题有关。为了到达大脑，omega-3脂肪酸必须通过脂质转运蛋白Mfsd2a穿过血脑屏障，这对于大脑的正常发育至关重要。尽管它很重要，但科学家们并不确切知道Mfsd2a如何运输DHA和其他omega-3脂肪酸。

在这项研究中，研究小组提供了斑马鱼Mfsd2a的结构图像，它与人类对应物相似。这些快照首次详细说明了脂肪酸如何穿过细胞膜。研究小组还确定了Mfsd2a中的三个隔室，这表明通过转运蛋白移动和翻转脂肪酸所需的不同步骤，而不是通过线性隧道或沿着蛋白质复合物的表面移动。这些发现提供了有关Mfsd2a如何将omega-3脂肪酸转运到大脑中的关键信息，并可能使研究人员能够通过这条途径优化药物输送。该研究还提供了有关该转运蛋白家族的其他成员(称为主要促进超家族(MFS))如何调节重要细胞功能的基础知识。

该研究由加州大学洛杉矶分校的TamirGonen博士和美国国立卫生研究院EuniceKennedyShriver国家儿童健康与人类发展研究所(NICHD)的DoreenMatthies博士领导。该研究的额外资金由NIH的国家普通医学科学研究所(NIGMS)和霍华德休斯医学研究所提供。