探討二十二碳六烯酸缺乏對發育大鼠腦區神經蛋白質表現的影響

Abstract

二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid, 22: 6 n-3, DHA)為多元n-3不飽和脂肪酸，主要富含於神經細胞膜，可促進神經細胞的分化與生長。DHA主要在大腦發育時期堆積，在大鼠中約出生前五天至出生後21天快速累積在腦中，故本實驗探討大鼠在大腦發育時期，腦部DHA及Growth-associated protein 43 (GAP-43)、Developmentally regulated brain proteins (Drebrin)、Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)三種神經蛋白是否隨著大腦發育而改變，以及DHA缺乏，是否會影響此三種神經蛋白之表現。利用母鼠懷孕泌乳期餵予corn oil based之n-3缺乏飼料及n-3缺乏飼料加上每日補充攝取飼料熱量0.4%的n-3脂肪酸為n-3適量飼料當作控制組，取其子代出生第0、7、14、21天大幼鼠之brain stem、cerebellum、frontal cortex、hippocampus、hypothalamus、olfactory bulb及visual cortex等七個腦區利用氣相層析儀(gas chormatography)之火焰離子化偵測器(flame ionization detector )分析其脂肪酸之組成以及利用西方墨點法(Western blot)分析GAP-43、Drebrin及BDNF三種蛋白質表現。實驗結果發現DHA在大腦發育時期，七個腦區中DHA含量為隨著出生天數增加而上升，且n-3缺乏組DHA含量皆顯著低於控制組(DHA, n-3 deficient group: 5-11% of total fatty acid；control group:10-16% of total fatty acid )。而GAP-43、Drebrin及BDNF三種神經蛋白在大鼠七個腦區中的表現量，在整個大腦發育時期也是隨出生天數增加而改變，GAP-43蛋白為出生後持續上升至14-21天上升速度漸緩，而Drebrin則為出生後持續下降，BDNF為出生後持續上升至21天大。且此三種神經蛋白在n-3缺乏組中皆較低於控制組，尤其是在剛出生0-7天大時分析的七個腦區中的GAP-43、Drebrin及BDNF蛋白質表現在n-3缺乏組中皆顯著低於控制組。推測在大鼠大腦發育時期腦中缺乏DHA，會減少GAP-43、Drebrin及BDNF神經蛋白之表現，尤其是在大腦發育初期。