探针电喷雾离子化质谱法结合人工智能建立肺腺癌术中良恶性快速诊断模型

目的:采用探针电喷雾离子化质谱技术对术中送检肺标本进行分析,结合人工智能技术建立一种快速良恶性诊断模型并对其进行评价。方法:收集中日友好医院病理科2022年7—12月送检的肺腺癌手术切除标本47例,以及周边非癌组织。经称量、提取、离心等处理,将上清液直接用快速原位离子化质谱仪DPiMS QT进行扫描分析。使用Anaconda软件自主研发程序进行数据读取、预处理、多变量分析、特征筛选、模型训练和优化。采用Metaboanalyst■对肺腺癌中发现的特征代谢物进行了代谢通路分析。结果:PLS regression方法降维分析结果,将199个特征降维成10个主成分用于区分癌与非癌组织。使用支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和多层感知器(MLP)等10种算法进行建模后发现,基于MLP建立的分类模型的交叉验证准确率最好,判定的20重交叉验证准确率达99%±2%。代谢通路分析发现肺腺癌中谷氨酰胺下调、谷氨酸上调,其变化规律符合肺癌中通过谷氨酸-TCA循环促进蛋白质合成的规律。结论:应用探针电喷雾离子化质谱法结合人工智能技术可以在几分钟内将肺部良恶性病变区分开,实现肺组织新鲜标本的快速、准确分类,辅助肺组织的术中快速诊断。此外,肺腺癌中差异表达的物质还可以用于进一步的肿瘤代谢研究。

LC-MS/MS法测定中国孕妇胎盘中地塞米松相关代谢酶和转运体蛋白丰度

目的:建立LC-MS/MS方法测定中国孕妇胎盘中地塞米松相关代谢酶和转运体的丰度数据。方法:采用Shim-pack GISS-HP C_(18)(100 mm×2.1 mm, 1.9μm)色谱柱,柱前由0.2%甲酸-水(A)和0.2%甲酸-乙腈(B)组成的流动相,以0.2 mL·min^(-1)的流速进行梯度洗脱,柱后以0.1 mL·min^(-1)的流速加入0.5%乙二醇-乙腈(流动相C),采用ESI源正离子MRM模式进行定量分析。对所建立的方法进行方法学考察并对中国孕妇孕晚期胎盘中11β羟基类固醇脱氢酶1(11β-HSD1)、11β羟基类固醇脱氢酶2(11β-HSD2)、细胞色素P450 3A4酶(CYP3A4)和P-糖蛋白(P-gp)蛋白表达量进行定量分析。结果:建立的LC-MS/MS分析测定方法的线性范围为0.1~100 nmol·L^(-1)(r>0.999);精密度和准确度结果均符合《中华人民共和国药典》对于生物样品分析方法学验证的要求(RSD≤15%),稳定性结果显示样品稳定性良好。11β-HSD2、11β-HSD1、CYP3A4和P-gp的蛋白丰度分别为(84.46±59.97) pmol·g^(-1)、(11.44±3.73) pmol·g^(-1)、(8.83±2.78) pmol·g^(-1)和(7.94±4.10) pmol·g^(-1)。同时研究结果显示相关代谢酶和转运体在胎盘不同部位的分布没有显著差异,但中国人胎盘P-gp的丰度(7.94±4.10) pmol·g^(-1)和白人(4.41±2.46) pmol·g^(-1)相比存在显著性差异。结论:本研究建立的LC-MS/MS方法准确度和灵敏度高,适用于检测人类胎盘中地塞米松相关代谢酶和转运体的丰度值。

质谱成像技术在中药研究中的应用现状

质谱成像技术能够将质谱数据转变为可视化的离子成像图,具有前处理简单及结果清晰直观的优势。近年来,质谱成像被应用于揭示中药中天然成分的空间分布特征,探索中药药理作用机制,研究中药质量评价新方法,为中药研究带来了全新的视角。本综述概述了几种常见的质谱成像技术的原理、应用及发展史,重点介绍了基质辅助激光电离解吸附质谱成像技术、解吸电喷雾电离质谱成像技术及二次离子质谱成像技术;随后,概括了利用质谱成像探索中药成分的常见操作流程,列举了质谱成像技术在中药研究中的多个应用实例,详细说明质谱成像在中药研究中的独特贡献;最后,探讨了质谱成像应用于中药研究中的不足之处,期望能在未来得到补足。