Mass spectrometry imaging of mice brain lipid profile changes over time under high fat diet

Autor: Boutayna Rhourri-Frih, Daniela Cota, Gianluca Sighinolfi, Landry Blanc, Samantha Clark
Přispěvatelé: Chimie et Biologie des Membranes et des Nanoobjets (CBMN), École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INSERM, Neurocentre Magendie, U1215, Physiopathologie de la Plasticité Neuronale, F-33000 Bordeaux, France, ANR-10-LABX-0043,BRAIN,Bordeaux Region Aquitaine Initiative for Neuroscience(2010), ANR-13-BSV4-0006,NeuroNutriSens,Dissection des mécanismes hypothalamiques impliqués dans la détection du statut nutritionnel et régulation de la prise alimentaire via les interactions entre mTORC1, les mélanocortines et les endocannabinoïdes.(2013), ANR-17-CE14-0007,BABrain,La signalisation des acides biliaires dans le cerveau et son rôle dans le contrôle métabolique(2017), ANR-18-CE14-0029,MitObesity,Rôle du récepteur aux cannabinoïdes de type 1 mitochondriale dans les circuits hypothalamiques et son interaction avec la voie mTORC1 dans l'obésité.(2018), ANR-10-EQPX-0008,OPTOPATH,Innovations instrumentales et procédurales en psychopathologie expérimentale chez le rongeur(2010), Admin, Oskar, Bordeaux Region Aquitaine Initiative for Neuroscience - - BRAIN2010 - ANR-10-LABX-0043 - LABX - VALID, Blanc 2013 - Dissection des mécanismes hypothalamiques impliqués dans la détection du statut nutritionnel et régulation de la prise alimentaire via les interactions entre mTORC1, les mélanocortines et les endocannabinoïdes. - - NeuroNutriSens2013 - ANR-13-BSV4-0006 - Blanc 2013 - VALID, La signalisation des acides biliaires dans le cerveau et son rôle dans le contrôle métabolique - - BABrain2017 - ANR-17-CE14-0007 - AAPG2017 - VALID, APPEL À PROJETS GÉNÉRIQUE 2018 - Rôle du récepteur aux cannabinoïdes de type 1 mitochondriale dans les circuits hypothalamiques et son interaction avec la voie mTORC1 dans l'obésité. - - MitObesity2018 - ANR-18-CE14-0029 - AAPG2018 - VALID, Innovations instrumentales et procédurales en psychopathologie expérimentale chez le rongeur - - OPTOPATH2010 - ANR-10-EQPX-0008 - EQPX - VALID, Université de Bordeaux (UB)-École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Neurocentre Magendie : Physiopathologie de la Plasticité Neuronale (U1215 Inserm - UB), Université de Bordeaux (UB)-Institut François Magendie-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Data Analysis
medicine.medical_specialty
Calorie
Time Factors
Science
Overweight
Diet
High-Fat
01 natural sciences
Article
Mass Spectrometry
03 medical and health sciences
Mice
Weight loss
Tandem Mass Spectrometry
Internal medicine
Lipidomics
medicine
Image Processing
Computer-Assisted
Animals
Metabolomics
[SDV.NEU] Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]
030304 developmental biology
2. Zero hunger
Cerebral atrophy
0303 health sciences
Multidisciplinary
medicine.diagnostic_test
Chemistry
010401 analytical chemistry
Body Weight
Brain
Lipidome
medicine.disease
Lipid Metabolism
Obesity
Chemical biology
Lipids
0104 chemical sciences
Endocrinology
Medicine
[SDV.NEU]Life Sciences [q-bio]/Neurons and Cognition [q-bio.NC]
medicine.symptom
Lipid profile
Biomarkers
Chromatography
Liquid
Zdroj: Scientific Reports
Scientific Reports, Nature Publishing Group, 2021, 11 (1), ⟨10.1038/s41598-021-97201-x⟩
Scientific Reports, 2021, 11 (1), ⟨10.1038/s41598-021-97201-x⟩
Scientific Reports, Vol 11, Iss 1, Pp 1-14 (2021)
ISSN: 2045-2322
DOI: 10.1038/s41598-021-97201-x⟩
Popis: Overweight and obesity have been shown to significantly affect brain structures and size. Obesity has been associated with cerebral atrophy, alteration of brain functions, including cognitive impairement, and psychiatric diseases such as depression. Given the importance of lipids in the structure of the brain, here, by using 47 mice fed a high fat diet (HFD) with 60% calories from fat (40% saturated fatty acids) and 20% calories from carbohydrates and age-matched control animals on a normal chow diet, we examined the effects of HFD and diet-induced obesity on the brain lipidome. Using a targeted liquid chromatography mass spectrometry analysis and a non-targeted mass spectrometry MALDI imaging approach, we show that the relative concentration of most lipids, in particular brain phospholipids, is modified by diet-induced obesity (+ 40%of body weight). Use of a non-targeted MALDI-MS imaging approach further allowed define cerebral regions of interest (ROI) involved in eating behavior and changes in their lipid profile. Principal component analysis (PCA) of the obese/chow lipidome revealed persistence of some of the changes in the brain lipidome of obese animals even after their switch to chow feeding and associated weight loss. Altogether, these data reveal that HFD feeding rapidly modifies the murine brain lipidome. Some of these HFD-induced changes persist even after weight loss, implying that some brain sequelae caused by diet-induced obesity are irreversible.
Databáze: OpenAIRE
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