数据非依赖采集张量质谱数据计算平台的开发

数据非依赖采集张量(data independent acquisition tensor,DIAT)是一种质谱数据格式,用于处理和分析数据非依赖采集方法获得的蛋白质组学数据。与传统方法相比,DIAT技术具有便捷的数据可视化处理和高效的深度学习模型训练等优势。但由于目前缺乏支持DIAT格式数据的软件平台,限制了其应用。为解决这一问题,本文基于PyQt框架设计了一款用于处理和分析DIAT数据的软件,涵盖了与DIAT技术相关的所有功能,使用户能够轻松地利用DIAT数据进行复杂分析,降低了使用门槛,为数据非依赖采集(DIA)质谱数据分析注入了活力。

基于数据非依赖采集质谱技术对下肢动脉硬化闭塞症合并急性动脉血栓形成的血浆蛋白质组学的研究

目的 应用数据非依赖采集质谱(DIA-MS)技术研究下肢动脉硬化闭塞症(LEASO)合并急性动脉血栓形成患者的血浆蛋白质组学,探索LEASO合并急性动脉血栓形成的潜在发病机制。方法 收集2020年1—5月德阳市人民医院收治的10例LEASO合并急性动脉血栓形成患者和10例健康体检者的血浆,分别为血栓形成组和健康对照组,采用混样方式,确保每组3例生物学重复。先通过DIA-MS技术进行数据采集和分析,再针对差异蛋白进行基因本体论(GO)功能富集分析、京都基因和基因组数据库(KEGG)通路富集分析,并构建蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络图,最后采用酶联免疫吸附试验(ELISA)对血浆Serpin家族成员1(SERPINA1)蛋白的表达进行验证。结果 与健康对照组相比,血栓形成组共有112个差异蛋白,包括61个表达上调的蛋白和51个表达下调的蛋白。差异蛋白富集分析结果显示,多个与动脉粥样硬化及血栓形成相关的GO条目和KEGG信号通路被显著富集。PPI网络图分析结果显示,连通数目最多的3个蛋白分别为甲状腺素运载蛋白(TTR)、触珠蛋白(HP)和SERPINA1。ELISA结果显示,血栓形成组患者SERPINA1蛋白的浓度高于健康对照组患者,差异有统计学意义(P﹤0.05)。结论 利用DIA-MS技术研究LEASO合并急性动脉血栓形成患者的血浆蛋白质组学是可行的,筛选出来的差异蛋白可能参与了LEASO合并急性动脉血栓形成的病理过程,其中,SERPINA1蛋白可能是参与该过程的关键蛋白之一。

基于数据非依赖采集的蛋白质组质谱数据解析方法研究进展

数据非依赖采集(DIA)是蛋白质组学领域近年来快速发展的质谱采集技术,其通过无偏碎裂隔离窗口内的所有母离子采集二级谱图,理论上可实现蛋白质样品的深度覆盖,同时具有高通量、高重现性和高灵敏度的优点。现有的DIA数据采集方法可以分为全窗口碎裂方法、隔离窗口序列碎裂方法和四维DIA数据采集方法(4D-DIA)3大类。针对DIA数据的不同特点,主要数据解析方法包括谱库搜索方法、蛋白质序列库直接搜索方法、伪二级谱图鉴定方法和从头测序方法4大类。解析得到的肽段鉴定结果需要进行可信度评估,包括使用机器学习方法的重排序和对报告结果集合的假发现率估计两个步骤,实现对数据解析结果的质控。本文对DIA数据的采集方法、数据解析方法及软件和鉴定结果可信度评估方法进行了整理和综述,并展望了未来的发展方向。

基于数据非依赖采集的无色谱数据处理软件系统

目的如何高效准确地定量蛋白质一直是蛋白质组学的主要关注点,基于液相色谱-数据依赖模式进行谱图采集的质谱方法是目前主流的蛋白质测定方式。但是,当面对复杂样本中蛋白质定量的对比实验,为了使肽段得到有效分离,使用较长时间色谱洗脱的方法占据了谱图生成的大量时间。为了解决此问题,并且能够高效、准确地定性定量肽段,提出一个基于数据非依赖采集(data-independent acquisition,DIA)的无色谱数据处理软件系统。方法基于以肽段为中心的蛋白质定量理念,利用现有解决混合图谱的方法对无色谱DIA质谱数据进行定性,随后仿照DIA方法下色谱面积的计算方法完成定量;最后基于分类模型,对最终结果给出统计分析控制。结果本系统能够处理生成无色谱的DIA质谱数据,并且在12 min内从海拉(Henrietta Lacks,Hela)蛋白质样本中定性定量出1954个肽段。结论使用本系统处理无色谱质谱数据,相比于DIA质谱数据,能够在更短的时间内准确定量出足够的肽段,对于在有限时间内测定大规模蛋白质样本有重要的意义。

非定向筛查数据非依赖采集策略研究进展

数据采集方式是质谱分析的关键步骤,是影响实验效率以及结果准确度的重要因素。较之于传统的数据采集方式,近年来出现的数据非依赖采集技术具有高通量、高覆盖度、高准确性等优势,从而成为蛋白组学与代谢产物定量和组学研究的强有力工具,对食品分析领域有重要的参考和借鉴价值。综述了目前主要的几种数据非依赖采集原理和数据处理最新进展并突出了在食品分析中的非定向筛查潜力,总结了非定向筛查数据非依赖采集在食品安全性分析、食品真实性分析,食品中功能活性成分分析的应用。最后探讨数据非依赖采集在食品分析中面临的挑战和未来发展趋势。

基于数据非依赖型采集蛋白质组学分析劳力性热射病大鼠血浆蛋白的变化

目的采用数据非依赖型采集(DIA)蛋白质组学技术分析劳力性热射病(EHS)大鼠血浆蛋白表达的变化。方法取SPF级雄性SD大鼠10只,随机分为正常对照组(CON组,n=5)和EHS组(n=5),EHS组造模前1周完成温度遥测胶囊植入术,术毕恢复7 d后大鼠在人工气候舱内(温度40℃,相对湿度70%)跑步,监测核心温度达到42.5℃时视为发生EHS。停止跑步后采血进行DIA定量蛋白质组学分析。结果以表达倍数>1.5倍且P<0.05为筛选标准,共筛选出625个上调差异表达蛋白(DEPs)和8个下调DEPs。亚细胞定位注释表明,DEPs主要位于细胞外和细胞质;基因本体论(GO)注释显示,DEPs分子主要功能为蛋白质结合;京都基因与基因组百科全书(KEGG)注释显示,DEPs主要参与免疫反应、能量代谢等信号通路;同源蛋白簇(COG)注释显示,DEPs主要发挥翻译后修饰、蛋白质周转和伴侣功能。蛋白结构域富集分析显示,DEPs结构域主要集中在免疫球蛋白结构域、血小板反应蛋白1型结构域和补体Clr样EGF样结构域;GO富集分析显示,DEPs主要参与血液凝固和纤维蛋白凝块形成、纤溶酶原激活、急性炎症反应的调节等过程;KEGG富集分析显示,DEPs主要参与补体和凝血级联、免疫和细胞黏附分子等信号通路;Reactome通路富集分析显示,DEPs主要参与先天免疫系统、中性粒细胞脱颗粒和血小板活化等信号通路;蛋白互作网络分析发现,参与补体和凝血级联通路的蛋白网络互作较多,且以上调蛋白Fgg、Plg和Serpinc1为主。结论EHS明显改变大鼠血浆中蛋白表达谱,主要涉及免疫系统异常激活、炎症反应失控和凝血功能紊乱的信号通路。

基于数据非依赖采集技术的肝多房棘球蚴病患者血清差异蛋白质组学研究

目的基于数据非依赖采集(data-independent acquisition,DIA)的蛋白组学技术筛选肝多房棘球蚴病血清差异表达蛋白,为肝多房棘球蚴病早期诊断提供参考依据。方法收集经病理确诊的10例肝多房棘球蚴病患者及10例健康体检者血清,提取总蛋白后进行十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析。对蛋白样品进行液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)鉴定,对差异表达蛋白进行GO富集和KEGG通路分析。结果在肝多房棘球蚴病患者和健康体检者间共鉴定出血清差异表达蛋白99种,包括41种上调蛋白、58种下调蛋白。韦恩分析发现,肝多房棘球蚴病患者和健康体检者间存在38种特有血清差异表达蛋白,其中上调蛋白有8种、下调蛋白30种。GO富集分析显示,肝多房棘球蚴病患者和健康体检者间差异表达蛋白注释到23个生物过程、20个细胞组成、21种分子功能;KEGG通路分析发现,肝多房棘球蚴病与健康体检者间血清差异表达蛋白均参与了补体和凝血级联反应路径。结论基于DIA技术初步建立了肝多房棘球蚴病患者及健康体检者的血清差异蛋白质图谱,这些血清差异表达蛋白均参与了补体和凝血级联反应路径。

基于数据非依赖采集的以肽为中心分析算法和软件的研究进展

数据非依赖采集(data-independent acquisition,DIA)是一种高通量、无偏性的质谱数据采集方法,具有定量结果重现性好,对低丰度蛋白质友好的特点,是近年来进行大队列蛋白质组研究的首选方法之一。由于DIA产生的二级谱是混合谱,包含了多个肽段的碎片离子信息,使得蛋白质鉴定和定量更加困难。目前,DIA数据分析方法分为两大类,即以肽为中心和以谱图为中心。其中,以肽为中心的分析方法鉴定更灵敏,定量更准确,已成为DIA数据解析的主流方法。其分析流程包括构建谱图库、提取色谱峰群、特征打分和结果质控4个关键步骤。本文综述了以肽为中心的DIA数据分析流程,介绍了基于此流程的数据分析软件及相关比较评估工作,进一步总结了已有的算法改进工作,最后对未来发展方向进行了展望。

基于数据非依赖采集的蛋白质组学技术研究后纵韧带骨化差异表达蛋白

目的寻找颈椎后纵韧带骨化(OPLL)患者骨化后纵韧带组织与邻近未骨化的后纵韧带组织的差异表达蛋白,探讨OPLL发生的病理生理学机制。方法选取5例2018年1至3月在北京大学第三医院骨科接受颈椎前路减压手术的颈椎OPLL患者,手术中切除的骨化的后纵韧带组织作为OPLL组,手术中切除的临近未骨化的后纵韧带组织作为对照组,采用基于数据非依赖采集的蛋白质组学技术筛选差异表达的蛋白,通过文献查询明确差异表达蛋白功能,找到在OPLL发生发展中起作用的蛋白质。结果OPLL组与对照组相比,共有9个蛋白有差异表达(差异倍数≥2和P<0.05),在骨化后纵韧带组织中的表达均上调,主要与核苷酸转运与代谢、细胞外结构、翻译、核糖体结构与生物发生、一般功能预测、信号转导机制等相关。文献查询后发现其中5个蛋白的功能可能与OPLL的发生发展相关,包括胶原α-1(Ⅱ)链(COL2A1)、基质Gla蛋白(MGP)及信号肽、CUB和EGF-样结构域包含蛋白1(SCUBE1)、骨调节蛋白(OMD)、成纤维细胞生长因子结合蛋白2(FGFBP2)。结论本研究筛选到的与OPLL相关的差异表达蛋白,对OPLL病理生理学研究及其生物标志物的发现提供了基础。

创新数据非依赖性采集用于复杂基质目标蛋白质的定量分析

数据非依赖性采集（ DIA）是随着定量蛋白质组学而建立的质谱扫描技术。 DIA能够获得扫描范围内所有母离子及二级子离子信息,不会造成低丰度离子信息的丢失,同时突破了高分辨质谱二级定量的通量限制。本研究基于静电场轨道阱Q-qIT-OT三合一质谱,发展了经典DIA方法以及WiSIM-DIA和Full MS-DIA两种全新DIA方法,并对Hela细胞全蛋白中添加的10条低浓度肽段进行定量分析,考察方法的线性、重现性和灵敏度。结果表明,3种方法的定量限均低至amol （14～435 amol）,并展示出良好的线性和定性确证可靠性。其中,WiSIM-DIA基于超高分辨一级监测定量,与经典DIA优势互补；Full MS-DIA的选择窗口仅3 amu,能够直接进行搜库鉴定,实现了数据依赖性采集（ DDA）和DIA的统一,摆脱了DIA依赖于DDA建立谱图库的局限性。

液相色谱-三重四极杆复合线性离子阱质谱法测定烟用香精香料中9种有机酸的含量

采用液相色谱-三重四极杆复合线性离子阱质谱法定性定量检测烟用香精香料中苹果酸、柠檬酸、乳酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、酒石酸、己二酸、乙酰丙酸等9种有机酸。取0.1 g烟用香精香料样品,加入20 mL水,超声提取10 min。取上清液1 mL,过0.22μm水相滤膜后用水稀释10倍,按照优化的仪器工作条件测定。在Synergi Hydro-RP色谱柱上用不同体积比的0.1%(体积分数,下同)甲酸溶液和含0.1%甲酸的甲醇溶液的混合液梯度洗脱分离各有机酸后,用电喷雾离子源负离子模式电离,多反应监测-信息依赖采集-增强子离子(MRM-IDA-EPI)模式扫描,MRM模式定量,保留时间结合EPI标准品二级质谱库定性。结果表明:9种有机酸的质量浓度均在一定范围内和定量子离子峰面积呈线性关系,检出限(3s/k)为0.003~0.018 mg·L^(-1);对实际样品进行加标回收试验,回收率为73.3%~112%,日内(n=6)、日间(n=5)精密度试验所得测定值的相对标准偏差分别不大于10%和不大于15%;方法用于142种烟用香精香料样品的分析,检出率较高的4种有机酸为乳酸、苹果酸、琥珀酸和柠檬酸。

基于非依赖数据采集的呼出气冷凝液蛋白质组加权基因共表达网络分析

呼出气冷凝液(Exhaled Breath Condensate,EBC)是一种呼吸道衬液,其收集过程无创、便捷,常常被作为肺部疾病研究的载体。建立了基于DIA(Data-Independent Acquisition)的EBC蛋白组学方法,共鉴定到2052个蛋白。通过加权基因共表达网络分析(Weighted Gene Co-expression Network Analysis,WGCNA)筛选出61个关键蛋白,分析发现这些关键蛋白活跃参与多个与人类疾病相关的代谢通路。结果表明,基于DIA的EBC蛋白组学方法,结合WGCNA分析,可以有效地挖掘出EBC中与疾病相关的生物标志物,未来可应用于大规模的临床研究。

基于数据非依赖性采集质谱技术对注射用曲妥珠单抗及其类似药结构的表征及相似性研究

目的基于数据非依赖性采集(DIA)质谱技术对注射用曲妥珠单抗(赫赛汀)及其类似药进行结构表征和相似性研究。方法用液相色谱/质谱(LC/MS)对赫赛汀及其类似药的完整蛋白及轻链和重链的相对分子质量进行测定;应用DIA质谱技术进行肽图分析,确定赫赛汀及其类似药的氨基酸全序列。结果LC/MS可准确测定赫赛汀的相对分子质量,赫赛汀类似药与原研药相对分子质量的偏差在1Da以内。应用DIA质谱技术对检测到的106个肽段进行肽图分析,显示赫赛汀类似药的氨基酸序列覆盖率>99%。赫赛汀类似药与原研药的相对分子质量和糖型信息相符、氨基酸序列完全一致。结论DIA质谱技术可用于赫赛汀及其类似药的结构表征和相似性比较研究,为今后其他单克隆抗体结构表征平台的建立提供了依据。

定量磷酸化蛋白质组解析17β-雌二醇致死效应的细胞调控过程

17β-雌二醇(E2)是人体内一种重要的内分泌激素,在生理浓度下(0.2~1.0 nmol/L)对生殖系统、乳腺等靶器官的生长发育起着重要的调节作用。但很多研究表明,高剂量(μmol/L~mmol/L)的E2能够诱导肿瘤组织消退和细胞凋亡,其具体调控机制尚不明确。本工作聚焦于高剂量(μmol/L)的E2致死效应,首先分析了μmol/L水平的E2对HeLa细胞表型的影响,发现在1~10μmol/L下E2以浓度依赖的形式抑制HeLa细胞增殖,并诱导HeLa细胞发生死亡,其中,用5μmol/L E2处理2天后可使约74%的HeLa细胞增殖受到抑制,并引起约50%的HeLa细胞死亡。在此基础上,为了探究高剂量E2诱导细胞死亡的内在调控过程,将基于固相萃取(SPE)的固定化钛离子亲和色谱技术(Ti 4+-IMAC)与基于数据非依赖采集模式(DIA)的蛋白质组定量技术结合,用于筛选HeLa细胞内参与高剂量(μmol/L)E2致死效应调控过程的磷酸化位点。最终,在5μmol/L E2和二甲基亚砜(DMSO)处理的HeLa细胞中共鉴定到超过10000个磷酸化位点;t检验分析发现,在E2处理后,有924个磷酸化位点(对应599个蛋白质)的丰度发生了显著变化(显著性水平(p)<0.01,|log 2(倍数变化)|≥1),推测其可能参与调控E2致死效应过程。此外,有453个磷酸化位点(对应325个蛋白质)仅单独发生在E2或DMSO处理后的HeLa细胞样品中,表明这些磷酸化位点在E2处理后发生了磷酸化或去磷酸化,也可能参与E2致死效应的调控过程。分别对以上两种方式筛选的E2调控的磷酸化蛋白质进行富集分析,发现这些磷酸化蛋白质主要参与细胞分裂、核糖体/核质转运、信使核糖核酸(mRNA)加工/剪接及转录等过程,表明高剂量的E2可能通过调控核糖体及mRNA加工等过程影响蛋白质转录,进而诱导细胞发生死亡。此外,我们发现表皮生长因子受体(EGFR)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族蛋白(包括MAPK1、MAPK4和MAPK14)上多个磷酸化位点的修饰水平在高剂量E2处理后发生了明显变化,表明EGFR和MAPK信号通路可能在雌激素诱导的细胞死亡中起着重要调控作用。本实验得到的磷酸化蛋白质组定量结果有助于进一步了解高剂量E2的内在调控过程,为后续解析高剂量E2的作用机制及疾病的治疗提供了参考。

QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定野生菌中的15种蘑菇毒素

目的基于线性离子阱质谱的多重反应监测-信息依赖采集-增强子离子扫描(multiple reaction monitoring-information dependent acquisition-enhanced product ion scan,MRM-IDA-EPI)二级谱图筛查方法,建立超高效液相色谱-串联质谱法(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)定量检测和定性筛查野生菌中15种蘑菇毒素。方法野生菌样本通过甲酸-甲醇-水-乙腈(1:40:40:19,V:V:V:V)混合溶液超声提取,QuEChERS试剂提取净化,采用UPLC-MS/MS和MRM-IDA-EPI方法对15种蘑菇毒素进行定量分析和定性筛查。结果通过野生菌样本前处理方法和色谱条件优化,对15种蘑菇毒素进行0.04、0.10和0.40 mg/kg三水平加标回收实验,方法准确度为76.6%~109.2%,精密度为0.3%~7.6%;15种蘑菇毒素的线性范围为10~1000μg/L,线性相关系数(r)在0.9980~0.9994之间;其中α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、γ-鹅膏毒肽、光盖伞素和鹅膏蕈氨酸的方法检出限(limits of detection,LODs)和定量限(limits of quantification,LOQs)分别为10μg/kg和30μg/kg,二羟鬼笔毒肽、羧基二羟鬼笔毒肽、羧基三羟鬼笔毒肽、毒蝇碱、蝇蕈醇、甲基裸盖菇素、鹿花菌素、脱磷酸裸盖菇素、奥来毒素和鬼伞菌素的LODs和LOQs分别为20μg/kg和60μg/kg,采用QuEChERS前处理方法对野生菌样本进行处理,样本基质效应系数K值在0.91~1.08之间。结论所建立的野生菌样本前处理方法对15种蘑菇毒素的定量测定无基质干扰,15种蘑菇毒素的UPLC-MS/MS和MRM-IDA-EPI分析方法结果准确、重现性好、灵敏度高,该方法适用于有毒野生菌引起的食源性中毒定量分析和定性筛查。

培土清心颗粒治疗特应性皮炎的蛋白质组学研究

目的采用血清蛋白质组学方法探讨培土清心颗粒(白术、连翘、白茅根、太子参等)治疗特应性皮炎的作用靶点。方法选择特应性皮炎患者5例,以培土清心颗粒治疗12周,并以健康志愿者5例作为对照。对特应性皮炎患者治疗后的临床核心评价指标包括病情严重程度评分(EASI、SCORAD)、瘙痒程度评分、患者自评(POEM)、生活质量指数等进行评估。采用数据非依赖采集质谱(DIA-MS)技术检测血清样本,并根据P<0.05、变化倍数(Fold Change)>1.2筛选出特应性皮炎患者与健康人群的血清差异蛋白,以及培土清心颗粒治疗前后特应性皮炎患者的血清差异蛋白。对差异蛋白进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析。结果(1)与治疗前比较,特应性皮炎患者治疗后的临床核心评价指标包括病情严重程度评分(EASI、SCORAD)、瘙痒程度评分、患者自评(POEM)、生活质量指数等均得到明显改善,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。(2)健康对照组及特应性皮炎组共分析出28个差异性蛋白,其中12个蛋白表达水平上升,16个蛋白表达水平下降,包括ALAD(δ-氨基乙酰丙酸脱水酶)、LTA4H(白三烯A-4水解酶)、CA1(碳酸酐酶1)、F11(凝血因子XI)、LCP1(淋巴细胞胞浆蛋白1)等。主要涉及PI3K-AKT信号通路、脂质与动脉粥样硬化、ECM-受体相互作用、血小板活化、NF-κB信号通路、中性粒细胞外陷阱形成等信号通路。(3)特应性皮炎患者经培土清心颗粒治疗前后共分析出12个差异蛋白,其中8个蛋白表达水平上升,4个蛋白表达水平下降,包括ALAD、FGA(纤维蛋白原α链)、IGHV3-64D及IGHV3-38等。主要涉及脂质与动脉粥样硬化、补体途径、金黄色葡萄球菌感染、NF-κB信号通路、流体剪切应力与动脉粥样硬化等信号通路。(4)ALAD、FGA、IGHV3-64D等3个蛋白靶点在特应性皮炎患者中的表达显著下调,而在培土清心颗粒治疗后显著上调。结论差异表达蛋白ALAD、FGA、IGHV3-64D可能是培土清心颗粒治疗特应性皮炎的作用靶点,为进一步实验验证奠定了基础。

基于质谱的单细胞蛋白质组学分析

单细胞蛋白质组学分析能揭示细胞个体之间蛋白质的精细差异,在诸多重要领域具有重要的应用价值,已成为目前的研究热点;其难点在于单细胞内的蛋白质极其微量,需要解决样品处理过程中的损失问题、色谱质谱检测的灵敏度问题和低信号强度质谱数据的解析利用问题.本文从单细胞分选、样品处理、色谱质谱采集和数据分析等方面,综合评述了目前基于质谱的单细胞蛋白质组学分析方法的研究进展及其在生物医学领域的应用,并展望了其未来的发展前景.

定量蛋白质组学质谱采集技术进展

质谱是定量蛋白组学的主要工具。近年来随着定量蛋白质组学研究的深入,传统质谱定量技术面临着复杂基质干扰、分析通量限制等诸多问题。而最近一系列质谱新技术的发展,包括同步母离子选择(SPS)、质量亏损标记、平行反应监测(PRM)、多重累积(MSX)和多种全新数据非依赖性采集(DIA)等,为解决目前蛋白质组学在相对定量和绝对定量分析方面的局限提供了有效途径。本文对定量蛋白质组学目前遇到的瓶颈问题进行了分析,总结了质谱定量采集技术的最新进展,并评述了这些新技术的特点以及在定量蛋白质组学应用中的优势。

标志物研究中常用蛋白组学质谱方法的定量准确性评估

在疾病发生过程中,蛋白质的表达水平、修饰状态或相互作用模式的变化有可能反映病理状态或疾病进展,因此蛋白质常被用作疾病标志物.基于质谱的蛋白质组学发现了大量的潜在疾病标志物,这些标志物及其质谱检测方法能否进一步推广至临床检测,定量准确性和稳定性是关键.本文合成了32条标准肽段,对数据非依赖性采集(DIA)、多反应监测(MRM)及平行反应监测(PRM) 3种有潜力在临床质谱方面大规模应用的定量方法进行了比较和评估.将肽段稀释成4个不同的浓度来模拟不同丰度的实际样本,用以上3种质谱方法采集数据后,比较了肽段发现率、标准曲线线性、日间和日内精密度及保留时间(RT)漂移等情况,总结了3种定量方法各自的优缺点和潜在应用方向.结果表明,MRM定量方法最适合临床应用,在于其优异的日间日内稳定性、灵敏度和定量精度;PRM适合科研方向靶向定量,因其拥有最高灵敏度和较高稳定性定量精度;而DIA由于高通量而依赖于软件和算法解析,定量数目多的同时,对于特定肽段定量准确性比PRM/MRM差.

尿液代谢组学非靶向质谱分析法两种采集模式的比较

目的比较全扫描采集(FSA)模式和数据依赖采集(DDA)模式用于非靶向代谢组分析的优缺点。方法用代谢物标准品混合物和健康人尿液样品分别进行两种模式的质谱采集,比较两种模式的定性和定量效果。结果在标准品代谢物分析时,FSA模式下的标准品代谢物丰度比DDA模式平均高2.36倍(P<0.05),FSA、DDA组的丰度变异系数(CV)范围分别为0.81%~6.35%和2.14%~11.20%。在进行尿液样品分析时,FSA模式的谱图数和代谢特征数量与DDA模式差异无统计学意义。不同进样量(1、2和4μL)时,FSA模式鉴定的代谢物数量比DDA模式多(分别高于9.5%、1.9%和10%),FSA模式代谢物定量CV中位数(分别为7.1%、3.0%和2.6%)明显低于DDA模式者(分别为10.3%、7.0%和6.5%)。进样量1、2和4μL时,随着代谢物丰度的升高,DDA的CV均数较FSA组分别高1.3~1.7、1.7~1.8和1.4~1.9倍(P<0.05);而且,随着峰宽增加,DDA组的CV均数较FSA组分别高1.5~1.8、1.7~2.1和2.0~2.2倍(P<0.05)。结论FSA模式对系统稳定性要求高,更适合短时间小规模样品量分析;DDA模式对系统稳定性要求相对较低,操作简便省时,可用于长时间大规模样品量的分析。