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一、背景介绍
脂质生物学与人体的生理生化过程之间存在许多关联，如动脉粥样硬化，遗传性代谢疾病和衰老等，这些疾病通常涉及到“简单”脂质类别，例如胆固醇和脂肪酸的病理生理学。然而在最近的研究中，人们将目光投向“复杂”脂质生物学，复杂脂质被定义为具有3个或更多化学基团（例如甘油，脂肪酸和磷酸基团）的脂质，同时具有极性和非极性性质。一些哺乳动物模型的研究表明，脂质在衰老和衰老相关疾病中发挥着重要的作用，但是目前人们对脂质在衰老过程中究竟如何发生变化仍然缺乏全面的认知，也不知道在使用一些逆转衰老的干预措施后，脂质发生的改变会不会发生逆转。
二、结果
研究团队利用超高效液相色谱和高分辨率质谱平台进行脂质组学分析（UPLC-HRMS），绘制了年轻（3月龄）和老年（21月龄）雄性C57BL/6J小鼠的脂质图谱，包括1200多种脂质，这些脂质属于21个不同的脂质类别。PCA结果显示年轻小鼠和老年小鼠的脂质图谱存在显著区别，差异分析的结果也提示，随着年龄的增长，大多数组织都出现了大量脂质积累。同时研究团队发现大多数组织中显著富集的前10种脂质都是BMP脂质，这说明BMP在衰老的过程中会在许多组织中富集（图1）。
图1 BMP在小鼠衰老过程中蓄积在多种组织内
研究团队接下来发现在衰老过程中发生改变的脂质主要构成了磷脂生物合成的通路（图2）。
图2 不同组织中随年龄产生变化的脂质
在观察到BMP在老年小鼠体内的蓄积后，研究团队接下来想知道在人类身上是否也会出现BMP的积累，所以研究团队对之前收集的年轻人（20-30岁）和老年人（65-80岁）肌肉组织活检样本进行了脂质组学分析（基于UPLC-HRMS），检测到了1502种脂质，分别属于28种不同的脂质类别。差异分析表明，年轻人和老年人之间的脂质图谱存在显著的差异（无论是女性还是男性），BMP也会随着年龄增长出现显著的蓄积。通过对脂质类型的分析发现，BMP仅占脂质总类别数量的2.5%左右，在所有随着女性年龄增长的脂质类别中，BMP占据其中的10.5%，男性参与者的情况与之相似。但是在女性中发生变化的脂质（191种）和男性中发生变化的脂质（311种）中，只有104种脂质是发生重叠的，其中有11种是BMP脂质，这也从侧面证实，BMP的强烈富集是男性和女性衰老过程中的共同特征（图4）。
图4 男性和女性中均出现了BMP的积累
据之前的研究报道，中度至剧烈程度的运动能够改善体内的代谢健康，研究团队希望能够在运动干预后是否会对人体内的BMP产生影响。因此，研究团队招募了12名体重超标（BMI 25-35 kg/m2），运动较少（每周运动时间不到3小时），处于健康状态的绝经女性参与者（45-70岁）。因此采取了一项随机交叉干预研究采用了三种控制良好的四天活动方案：（1）“坐”方案（每天坐14小时），（2）“锻炼”方案（每天坐13小时，每天锻炼1小时）和（3）“站立”方案。该方案已经被证明可以有效提高胰岛素敏感性。脂质组学的结果显示BMP依然显著受到运动的干预影响（图5）。
三、总结
双（单酰基甘油）磷酸（BMP），也称为溶血双磷脂酸，从细菌到大多数真核生物都是保守的，是一种带负电荷的特异性甘油磷脂，能够有效激活腔内囊泡上的脂质催化剂，促进溶酶体胆固醇排出，并调节稳态，其水平的改变与神经变性有关，BMP在体内的积累被认为是一种对溶酶体功能障碍的反应，在一些先天性代谢缺陷的疾病（如溶酶体贮积症）中也会出现BMP的显著积累。
溶酶体功能的改变是神经退行性疾病（包括阿尔兹海默症和帕金森病）的关键病因，作为能够反应溶酶体状态的一种代谢物，BMP的含量也会出现变化。本文通过对小鼠和人类组织进行脂质组学研究，发现BMP在衰老的过程中出现显著蓄积的状态，从代谢组学的角度剖析了衰老的过程，为衰老领域提供了新的见解。由于BMP含量在衰老和神经退行性疾病中都会发生变化，也会让人开始猜想BMP是否是衰老诱导神经退行性疾病的机制之一。
值得注意的是，本篇文章用于测定溶酶体酶活性的标记物之一BGAL也可以作为衰老细胞的生物标记物，因为衰老细胞具有较大的溶酶体。BMP随年龄的积累也可能是由于衰老细胞增加而导致的，这些过程之间可能存在一些联系（尽管本篇工作并未证实）。
本篇文章依然存在一些局限性，首先，研究团队只使用了雄性小鼠进行研究（众所周知雄性和雌性小鼠的脂质代谢图谱不同），尽管已经在男性和女性人类证实了同样结论，但是仍然有必要在雌性小鼠身上作更多研究。同时由于本次研究人群队列大小的限制，也有必要在较大的队列中进行额外的研究。
本文虽然证明短期锻炼的干预措施能够降低BMP水平，但是如果要证明长期锻炼是否也有同样的效果，仍然需要长期跟踪。
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