沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学研究进展

沙冬青属植物具有抗寒、抗旱、抗盐碱等特性,是研究植物逆境胁迫和筛选天然抗逆基因库的理想材料。非生物胁迫是限制沙冬青属植物生长发育及地理分布的重要因素,研究沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学为发掘其相关抗逆蛋白质及探索抗逆机理奠定基础。通过对近年来国内外利用蛋白质组学技术研究沙冬青属植物应答逆境胁迫的相关成果进行总结归纳,综述沙冬青属植物对低温、干旱、高盐等非生物胁迫响应的蛋白质组学最新研究进展,探讨在非生物胁迫下沙冬青属植物蛋白质水平的动态变化,揭示特定的蛋白质网络以及相关逆境应答机制,并对蛋白质组学技术应用前景进行展望,以期为沙冬青属植物抗逆分子机制更深入、全面的研究提供参考依据。

敞开式质谱成像方法的组织样品稳定性研究

以添加镇静催眠候选新药N6-羟苄腺嘌呤核苷[N6-(4-hydroxybenzyl)adenine riboside,NHBA]的组织匀浆切片作为考察对象,对空气动力辅助离子化质谱成像系统(Air Flow Assisted Ionization Mass Spectrometry Imaging,AFAI-MSI)的关键参数进行考察与优化,以保证最佳条件进行样品检测。在此基础上,对预处理的整体大鼠组织切片进行平行的连续两次质谱成像分析,考察了其内源性代谢物在成像分析过程中是否发生变化。通过对采集数据中关键质谱峰的筛选等处理步骤,并采用可视化的主成分分析(PCA)方法,开展了组织样品内源性代谢物的稳定性分析,最终验证了采用该样品前处理和质谱成像方法,能够保证组织切片样品中内源性代谢物的稳定性,为质谱成像分析结果提供了可靠依据。

基于高分辨质谱技术的整体动物体内药物成像分析新方法研究

质谱分子成像技术作为体内药物分析的新兴工具受到越来越多的关注,其中生物体内复杂基质的干扰是面临的关键问题之一。本研究利用高分辨质谱技术的优势,采用空气动力辅助离子化质谱成像方法(AFAI-MSI),建立了高特异性的整体动物体内药物成像分析新方法,以提高体内药物成像分析结果的准确性和可靠性。以候选新药右旋娃儿藤宁碱(S-(+)-deoxytylophorinidine,CAT)为研究对象,采用高分辨质谱全扫描与靶向扫描相结合的方式,对整体动物体内药物的分布进行AFAI-MSI分析。结果表明,该方法能够准确地反映药物特异性分布和处置情况。通过一次质谱成像实验,从整体动物水平同时实现了候选新药体内分布和药物干预下内源性代谢物的成像分析,为候选新药的早期研发提供思路与手段。

注射剂中致敏成分分析方法研究进展

近年来,注射剂的安全性越来越受到关注,引起过敏反应是其临床用药严重不良反应之一。建立高效、灵敏、准确的致敏成分分析方法有助于发现新的致敏原,提高注射剂质量和临床用药安全。本文综述了目前注射剂中致敏成分的主要分析技术,包括液相色谱-质谱联用技术、细胞膜色谱技术、酶联免疫吸附实验技术、免疫芯片技术等,并分别介绍其原理、优势和局限不足,以及在致敏成分分析中的应用,以期为注射剂安全性的提升提供参考。

血浆代谢组同时定性定量分析方法研究

数据非依赖的质谱采集是近年来发展的一种新型多级质谱分析方法,只需一次进样便可同时快速获取所有母离子及其子离子信息。本研究以肺癌血浆样本为研究对象,采用数据非依赖的SWATH(sequential windowed acquisition of all theoretical fragment ions)采集技术,建立了液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)同时定性定量分析血浆代谢组。基于代谢物数据库识别比对,成功识别了93个代谢物,实现了代谢物的定性分析。对成功识别的代谢物建立定量分析方法并进行方法学考察。结果表明,其中90个代谢物的线性相关系数大于0.99,定量限在1.25~12000μg/L之间;其中有86个代谢物可以满足生物样本定量分析的要求,其连续4天的日内精密度和日间精密度均小于20%;在4℃下,96 h内的放置稳定性在0.62%~19.35%之间。该方法的覆盖率高,能同时快速准确地对肺癌血浆中癌症相关代谢物进行定性定量分析,也适用于其他生物样品,可以为定量代谢组学分析提供重要的方法学平台。

基于质谱技术的代谢组学在体外药物肝毒性评价中的研究进展

药物肝毒性是药物安全性评价的重要内容之一,研发早期对药物及其代谢产物潜在的肝毒性进行准确预测和评价,可以提高药物研发的成功率。将代谢组学技术与体外细胞模型相结合,以细胞代谢表型的变化为指标直接反映药物的毒性效应及毒性机制,能够改善临床前药物肝毒性的预测准确性,在药物肝毒性筛选研究中极具应用价值和发展潜力。本文综述了目前肝毒性研究中的细胞模型与培养方法,介绍了三维细胞培养模型在体外研究中的优势,并总结了基于质谱技术的代谢组学研究在体外细胞模型中的分析策略及其在药物肝毒性评价中的应用,其中基于质谱成像技术的空间分辨代谢组学方法在体外细胞模型研究中具有独特优势,有望发展成为体外肝毒性研究的有力工具。

基于LC-MS/MS技术的胶质瘤细胞酰基肉碱代谢轮廓分析研究

建立了胶质瘤细胞样本中酰基肉碱类化合物的LC-MS/MS代谢轮廓分析方法。首先,采用Q-Exactive四极杆-轨道阱高分辨串联质谱的全扫描(Full MS Scan)和平行反应监测(PRM)模式对细胞样本中酰基肉碱进行定性分析。根据一级和二级高分辨质谱数据,并结合酰基肉碱类化合物的特征裂解规律,在U87MG胶质瘤细胞、胶质瘤干细胞样细胞和胶质瘤干细胞分化细胞3种干性不同的胶质瘤细胞样品中鉴定出17种酰基肉碱类化合物。采用Qtrap 5500四极杆-线性离子阱串联质谱的多反应监测(MRM)模式,建立了细胞样本中17种酰基肉碱化合物的代谢轮廓分析方法,并对比分析了3种胶质瘤细胞中酰基肉碱化合物的差异。结果表明,该方法的线性关系良好,线性相关系数大于0.99,准确度与精密度均符合要求。细胞样本中酰基肉碱的定量分析结果表明,与胶质瘤干细胞相比,胶质瘤干细胞分化细胞和胶质瘤细胞中的肉碱和酰基肉碱含量均明显上调。此研究可为细胞样本中酰基肉碱类化合物的代谢轮廓分析提供方法参考。

代谢组学方法在糖尿病肾病研究中的应用

糖尿病肾病作为糖尿病最严重的并发症之一.近年来其发病率持续上升,严重危害糖尿病人生命健康.目前用于诊断和治疗糖尿病肾病的常规方法效果并不理想,而代谢组学方法可一次性对待测样品中多种代谢产物进行定性、定量、高灵敏度分析.利用气相/液相色谱、质谱学方法、气质/液质联用,以及核磁共振等方法检测糖尿病肾病潜在生物标志物已成为目前该领域的研究热点,其结果对糖尿病肾病的早期诊断、致病机理研究、疾病有效治疗具有重要意义.本文从代谢组学常用分析工具、数据分析方法及其在糖尿病肾病研究中的应用三个方面进行综述,旨在阐述近几年代谢组学方法在糖尿病肾病研究中的应用进展.由于相关仪器设备本身分析能力的局限性及数据分析方法不全面,目前代谢组学方法距离临床应用仍有一定距离,但是随着分析技术的不断发展与完善,可以预见代谢组学策略终将可以被应用于糖尿病肾病以及其他疾病的早期诊断并指导相关疾病的治疗.

空气动力辅助离子化质谱组织涂片分析用于胶质瘤异柠檬酸脱氢酶基因状态的快速判别

异柠檬酸脱氢酶(IDH)基因分型对于胶质瘤的精准诊疗具有重要意义。该文将组织涂片用于病理组织代谢物质谱分析的样品前处理,并采用2-羟基戊二酸与花生四烯酸质谱响应强度的比值作为胶质瘤IDH基因状态的判别指标,建立了基于空气动力辅助离子化(AFADESI)质谱技术的胶质瘤IDH基因状态快速判别分析方法。对组织涂片用于代谢物敞开式质谱分析的可行性进行考察和定量方法学验证,结果表明其具有样品分散性好、操作简单快速、代谢物覆盖度高、定量准确度好的优点。受试者工作曲线(ROC)评估显示,其用于胶质瘤IDH基因状态判别的诊断能力良好。组织涂片结合空气动力辅助离子化质谱分析用于胶质瘤IDH基因状态的快速判别有望为胶质瘤精准诊疗提供新的分析手段和技术支持。

基于食管癌体外培养多细胞肿瘤球的紫杉醇药物质谱成像代谢组学研究

体外培养多细胞肿瘤球(multicellular tumor spheroids, MCTS)可以模拟体内肿瘤组织结构与代谢特征,对于研究肿瘤细胞代谢表型及其药物干预机制具有重要意义。本研究构建食管癌MCTS,经紫杉醇(paclitaxel,PTX)普通注射液、紫杉醇脂质体和白蛋白结合型紫杉醇三种剂型分别处理后制备MCTS冰冻切片,采用空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像技术(AFADESI-MSI)建立了MCTS质谱成像分析方法,实现了对紫杉醇不同剂型处理后PTX在MCTS中渗透和富集过程的可视化,并对紫杉醇注射液组开展了空间分辨代谢组学研究。结果表明,紫杉醇在MCTS模型中的渗透和富集行为与剂型有关,紫杉醇注射剂给药后MCTS中内源性代谢物变化具有时间和空间特征,最初的0~4 h MCTS代谢变化以中高极性代谢物和一些脂类代谢物的下调为主,主要发生在MCTS中心区域;给药8~72 h, MCTS代谢变化以脂类代谢物上调为主,主要发生在MCTS外周区域。本研究将体内相关性强的MCTS模型与免标记、高灵敏、高覆盖的质谱成像技术相结合,为药物代谢组学研究提供了新的方法策略。

超高效液相色谱-四极杆线性离子阱串联质谱法测定他达拉非原料药中潜在基因毒性杂质的含量

目的建立超高效液相色谱-四极杆线性离子阱串联质谱法测定他达拉非原料药中潜在的基因毒性合成工艺杂质T2的含量。方法采用Waters ACQUITY UPLC-AB SCIEX QTRAP 5500液质联用仪,ACQUITY UPLC HSS T3(2.1 mm×100 mm,1.8μm)色谱柱,以0.02 mol·L^(-1)乙酸铵(含0.1%乙酸)-乙腈为流动相进行梯度洗脱,流速0.35 mL·min^(-1),进样量5μL,柱温25℃。ESI正离子多反应监测(MRM)模式测定,离子对为m/z 427.1→135.0,外标法定量。结果该杂质在0.10~80 ng·mL^(-1)内与峰面积线性关系良好。检测限和定量限分别为25 pg·mL^(-1)和80 pg·mL^(-1),加样回收率在90%~110%,精密度、稳定性试验的RSD值均小于10%,说明该方法适用于他达拉非潜在基因毒性杂质T2的检测。含量测定结果显示,TDLF01、TDLF02原料药中T2杂质含量低于检测限,符合毒理学关注阈值的要求。结论该方法快速、灵敏、准确,可用于他达拉非原料药中潜在基因毒性杂质T2的含量测定。

2-羟基戊二酸联合谷氨酸及谷氨酰胺无创预测低级别胶质瘤异柠檬酸脱氢酶基因突变状态的磁共振波谱研究

目的采用长TE单体素不对称自旋回波点解析波谱(PRESS)成像探讨临床中有效判别异柠檬酸脱氢酶(IDH)基因突变状态的功能影像学指标。方法前瞻性纳入术前拟诊为低级别胶质瘤的患者25例,并根据病理结果分为IDH基因突变组和IDH基因野生组。所有患者均接受长TE PRESS MRS扫描。患者的IDH基因突变状态均以术后焦磷酸测序法获得的结果为金标准。采用t检验或Mann-Whitney U检验分析IDH基因突变组与IDH基因野生组间的2-羟基戊二酸(2HG)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、2HG/Glu+Gln的差异,对有统计学意义的指标绘制ROC曲线,获得各自预测IDH基因突变状态的效能。结果25例低级别胶质瘤患者中IDH基因突变组19例、IDH基因野生组6例。IDH基因突变组的2HG蓄积浓度、Glu蓄积浓度、Gln蓄积浓度、2HG/Glu+Gln分别为1.42(1.09,1.93)mmol/L、(1.74±1.31)mmol/L、(1.68±0.66)mmol/L、0.55(0.28,0.77),IDH基因野生组分别为0.00(0.00,1.30)mmol/L、(3.28±1.02)mmol/L、(2.55±1.47)mmol/L、0.00(0.00,0.26)。两组间2HG、Glu、2HG/Glu+Gln差异具有统计学意义(P值分别为0.030、0.016、0.004)。2HG/Glu+Gln鉴别IDH突变型与IDH野生型低级别胶质瘤的ROC曲线下面积最大(0.877),对鉴别诊断的灵敏度也最高(84.2%)。结论2HG联合Glu及Gln可有效实现对IDH基因突变状态的无创评估。

化学衍生用于代谢物异构体质谱分析

内源性代谢物是机体生命活动的中间体和终产物,对其进行定性和定量分析在生命科学研究中具有重要意义。质谱能够同时提供化合物的定性和定量信息,已经成为一种通用的内源性代谢物分析技术。由于质谱是通过检测离子质荷比获取化合物组成信息,区分生物体内复杂多样代谢物同分异构体仍然是质谱分析亟待解决的难题之一。化学衍生通过放大同分异构体理化性质差异,能够增强质谱检测的灵敏度和特异性。本文介绍了化学衍生用于代谢物异构体质谱检测的研究进展,对用于脂质、糖类和手性氨基酸等精细结构异构体的化学衍生质谱分析方法及应用进行了综述。特别强调了微液滴化学反应加速在衍生化质谱分析中的发展,其有望成为代谢物实时原位衍生化检测的新方法。此外,将生物组织原位衍生化与质谱成像分析技术相结合,对于研究低丰度、非极性和异构体代谢物的空间分布及其功能具有重要价值。