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背景：慢性神经炎症是认知下降、血管性认知障碍和阿尔茨海默病的主要驱动因素。然而，导致神经炎症性脑损伤的空间脂质组学改变仍缺乏明确界定。氧化应激和鞘脂失调已被认为与其相关，但它们在脑内的区域分布及相互作用尚未得到充分表征。方法：我们对中年自发性高血压大鼠（SHR）——一种慢性神经炎症模型——以及正常血压的Wistar-Kyoto（WKY）对照大鼠的冠状脑切片，进行了正离子模式基质辅助激光解吸电离质谱成像（MALDI-MSI）。对多种脂质类别的空间分布及相对丰度进行了绘制和比较，包括磷脂酰胆碱（PCs）、鞘磷脂（SMs）、己糖基神经酰胺（HexCers）、神经酰胺、磷脂酰丝氨酸（PSs）、磷脂酰肌醇（PIs）、磷脂酰乙醇胺（PEs）、磷脂酸（PAs）和硫脂。采用感兴趣区域分析量化皮层、海马和白质束中的变化。结果：SHR脑显示出一种协调一致的脂质组学特征，其特点为显著的氧化应激和膜重塑。氧化型及短链PC显著上调（最高达11.6倍），而主要结构性二酰基PC则普遍下调。同时，鞘脂显著改变，SM(d36:1)（7.5倍）及多种HexCer分子种类（1.5–1.9倍）明显上调，并伴随神经酰胺积累。这些变化还伴有PS、PI和PE分子种类的异质性重新分布，尤其在海马中更为明显。白质束中的硫脂模式亦发生改变，提示髓鞘重塑。感兴趣区域分析证实，最显著的脂质改变集中于海马和白质区域。结论：慢性神经炎症在脑内诱导了一种空间有序的、多类别脂质重塑反应，其驱动因素为高级氧化性膜损伤以及向促凋亡鞘脂谱的转变。这些通路的汇合形成了一个由膜损伤、线粒体功能障碍和持续性神经炎症构成的恶性循环，且在海马和白质中尤为突出。这些空间分辨的发现为氧化应激与鞘脂失调是促成神经血管损伤和认知障碍风险增加的核心且相互关联的机制提供了直接证据。本研究凸显了MALDI-MSI在揭示区域特异性脂质病理方面的强大能力，并为神经炎症性脑病的治疗干预识别了潜在的脂质靶点。
空间MALDI-MSI揭示慢性神经炎症脑中氧化性膜损伤与神经酰胺驱动的鞘脂失调之间协调性的恶性循环 | bioRxiv
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空间MALDI-MSI揭示慢性神经炎症脑中氧化性膜损伤与神经酰胺驱动的鞘脂失调之间协调性的恶性循环
Kent Brown， Brayden Storey， Jacob Williams， Derrick Simet， Muhammad Bilal Umar， Emma Madsen， Zhiying Shan， Lanrong Bi
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.14.738110
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发布于 2026年7月20日。 下载 PDF 补充材料 电子邮件
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Kent Brown， Brayden Storey， Jacob Williams， Derrick Simet， Muhammad Bilal Umar， Emma Madsen， Zhiying Shan， Lanrong Bi
bioRxiv 2026.07.14.738110； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.14.738110
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空间MALDI-MSI揭示慢性神经炎症脑中氧化性膜损伤与神经酰胺驱动的鞘脂失调之间协调性的恶性循环
Kent Brown， Brayden Storey， Jacob Williams， Derrick Simet， Muhammad Bilal Umar， Emma Madsen， Zhiying Shan， Lanrong Bi
bioRxiv 2026.07.14.738110； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.14.738110
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.14.738110v1?rss=1
🏷️ MALDI-MSI 空间脂质组学 慢性神经炎症 氧化应激 鞘脂代谢失调 海马白质损伤