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Nature Communications发表不饱和脂质异构体分析方法,为生物标志物发现提供新的高通量分析平台

       脂质组学作为代谢组学中最为活跃的研究领域之一,近年来所受关注度不断得到提升。清华大学瑕瑜、欧阳证教授与湖北东风医院陈琴华教授合作,将光化学引入传统液相色谱-串联质谱联用(HPLC-MS),开发数据分析软件,打造了针对不饱和磷脂异构体的高通量分析平台,并进行了一系列的分析研究,凸显C=C双键位置异构体比例在生物研究及疾病标志物发现的重要作用。其研究成果于2019年1月8日发表于Nature Communications杂志[1]。(查看原文请点击阅读原文)

        脂质作为一类重要的生物分子,大量存在于细胞结构中,对信号传导,细胞器区室化以及不同生物系统中的能量产生,有着重要的生物功能。细胞脂质组包含了超过数千种分子种类,在生物体内浓度跨越三至五个数量级,质谱分析是脂质分析的首选工具。然而,脂质组高度复杂,对各类脂质仅作高分辨绝对定量, 没有对异构体(如C=C位置或Sn异构体)鉴别,不足以满足复杂生物过程研究或疾病标志物发现研究中的分析需求[2]。Angewandte Chemie International Edition 近期发表综述详细阐述[3]。

        瑕瑜教授研究组首次将光化学反应(Paternò-Büchi反应)用于区别脂质双键位置异构体[2],应用于鸟枪法(shotgun)[4]分析和小型质谱仪对癌变组织样品的直接分析[5]。此次研究中,光化学与HPLC-MS结合,为高通量脂质分析引入一个新的维度,提供一个功能更加强大、分子信息更加丰富的分析平台。研究中对II型糖尿病人血液中的脂类分析,凸显生物体对双键位置异构体比例的精确调控,从而进一步证明脂质异构体分析平台能力的重要性及有效性。

        瑕瑜教授研究组首次将光化学反应(Paternò-Büchi反应)用于区别脂质双键位置异构体[2],应用于鸟枪法(shotgun)[4]分析和小型质谱仪对癌变组织样品的直接分析[5]。此次研究中,光化学与HPLC-MS结合,为高通量脂质分析引入一个新的维度,提供一个功能更加强大、分子信息更加丰富的分析平台。研究中对II型糖尿病人血液中的脂类分析,凸显生物体对双键位置异构体比例的精确调控,从而进一步证明脂质异构体分析平台能力的重要性及有效性。

此文报道研究中所发展的脂质光化学反应技术,正由清谱科技通过Ω-Reactor系列产品推广到HPLC-MS脂质分析平台。

参考文章:

[1] Zhang W, Zhang D, Chen Q, et. al. Online photochemical derivatization enables comprehensive mass spectrometric analysis of unsaturated phospholipid isomers[J]. Nature Communications, 2019, 79, Online.

https://www.nature.com/articles/s41467-018-07963-8

[2] Marx Vivien. Chemical biology: fats as research subjects[J]. Nature Methods, 2018, 15(1):35-38.

https://www.nature.com/articles/nmeth.4550

[3] Siegel P T, Ekroos K & Ellis S. Reshaping Lipid Biochemistry by Pushing Barriers in Structural Lipidomics. Angew. Chem. Int. Ed.[J], Accepted Author Manuscript, doi:10.1002/anie.201812698.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201812698

[4] Ma X, Chong L, Tian R, et al. Identification and quantitation of lipid C=C location isomers: A shotgun lipidomics approach enabled by photochemical reaction[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2016, 113(10):2573.

https://www.pnas.org/content/113/10/2573

[5] Zou R, Cao W, Chong L, et. al. Point-of-Care Tissue Analysis Using Miniature Mass Spectrometer[J]. Analytical Chemistry, 2019, 91(1): 1157-1163.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.8b04935

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