Targeted and Untargeted Mass Spectrometry Reveals the Impact of High-Fat Diet on Peripheral Amino Acid Regulation in a Mouse Model of Alzheimer’s Disease
Notice bibliographique
Résumé
Recent research regarding amino acid metabolism has shown that there may be a link between obesity and Alzheimer’s disease (AD). This work reports a metabolomics study using targeted and untargeted mass spectrometry-based metabolomic strategies to investigate this link. Targeted hydrophilic interaction liquid chromatography–triple quadrupole mass spectrometry and untargeted reversed-phase liquid chromatography-high resolution tandem mass spectrometry assays were developed to analyze the metabolic changes that occur in AD and obesity. APPSwe/PS1ΔE9 (APP/PSEN1) transgenic mice (to represent familial or early-onset AD) and wild-type littermate controls were fed either a high-fat diet (HFD, 60% kcal from lard) or a low-fat diet (LFD, 10% kcal from lard) from 2 months of age or a reversal diet (HFD, followed by LFD from 9.5 months). For targeted analyses, we applied the guidelines outlined in the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) LC–MS C62-A document and the U.S. Food and Drug Administration (FDA) bioanalytical method validation guidance for industry to evaluate the figures of merit of the assays. Our targeted and untargeted metabolomics results suggest that numerous peripheral pathways, specifically amino acid metabolism and fatty acid metabolism, were significantly affected by AD and diet. Multiple amino acids (including alanine, glutamic acid, leucine, isoleucine, and phenylalanine), carnitines, and members of the fatty acid oxidation pathway were significantly increased in APP/PSEN1 mice on HFD compared to those on LFD. More substantial effects and changes were observed in the APP/PSEN1 mice than in the WT mice, suggesting that they were more sensitive to an HFD. These dysregulated peripheral pathways include numerous amino acid pathways and fatty acid beta oxidation and suggest that obesity combined with AD further enhances cognitive impairment, possibly through aggravated mitochondrial dysfunction. Furthermore, partial reversibility of many altered pathways was observed, which highlights that diet change can mitigate the metabolic effects of AD. The same trends in individual amino acids were observed in both strategies, highlighting the biological validity of the results.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».