深圳先進(jìn)院開(kāi)發(fā)新型反應(yīng)性基質(zhì)試劑用于膽固醇的質(zhì)譜成像分析
近日,中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所羅茜研究員團(tuán)隊(duì)、孫欽超副研究員團(tuán)隊(duì)在膽固醇的質(zhì)譜成像分析方法學(xué)研究中取得進(jìn)展,最新的研究成果以Reactive Matrices for MALDI-MS of Cholesterol為題發(fā)表在分析化學(xué)領(lǐng)域TOP核心期刊Analytical Chemistry(JCR Q1,中科院1區(qū),最新影響因子7.4)。該研究創(chuàng)新地開(kāi)發(fā)反應(yīng)性基質(zhì)試劑,發(fā)展對(duì)膽固醇的一步反應(yīng)原位衍生化方法,可利用基質(zhì)輔助激光解吸電離質(zhì)譜(MALDI-MS)對(duì)組織中膽固醇進(jìn)行質(zhì)譜成像分析,分辨腦組織中的精細(xì)腦區(qū)中膽固醇的分布和濃度差異。這一研究成果提出了一種靈敏、便捷的固醇類代謝物質(zhì)譜成像分析新方法,在神經(jīng)疾病的病理學(xué)研究領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
膽固醇在腦內(nèi)各精細(xì)腦區(qū)的代謝水平異常與多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān),表征固醇代謝在高空間分辨率上的原位信息對(duì)于理解神經(jīng)系統(tǒng)過(guò)程的生理機(jī)制非常必要。MALDI-MS技術(shù)可用于組織樣品中代謝分子的原位質(zhì)譜成像分析,其分辨尺度達(dá)到單細(xì)胞水平(10 m)。然而膽固醇分子結(jié)構(gòu)為脂肪稠環(huán),不含生色基團(tuán),在MALDI中極難電離;腦組織中含量最高的磷脂酰膽堿類脂質(zhì)帶有固定正電荷,對(duì)其他類別分析物造成掩蔽效應(yīng),為膽固醇的分析帶來(lái)挑戰(zhàn)。因此,本研究設(shè)計(jì)了一類具有甲基吡啶鎓甲醛陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)的反應(yīng)性基質(zhì)試劑,其醛基可與膽固醇上的羥基進(jìn)行親核加成反應(yīng),為固醇分子引入固定正電荷,促進(jìn)了其在MALDI中的解吸和電離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,MALDI檢測(cè)膽固醇的靈敏度得到大大提升,檢出限達(dá)到 g/mL量級(jí)。該類試劑僅需要一步室溫反應(yīng),無(wú)需孵育,前處理流程簡(jiǎn)單,適用于組織上的噴涂反應(yīng),便捷地實(shí)現(xiàn)了腦組織切片上膽固醇的MALDI質(zhì)譜成像分析。此外,這類反應(yīng)性基質(zhì)試劑也可以用于檢測(cè)維生素D、類固醇激素等多種含羥基的固醇類代謝物。
論文通訊作者為羅茜研究員和孫欽超副研究員,助理研究員楊致一、常宗為論文的共同第一作者。深圳先進(jìn)院腦所朱英杰研究員團(tuán)隊(duì)、深圳灣實(shí)驗(yàn)室占鈴鵬博士為本研究提供了技術(shù)支持。

| 本研究所開(kāi)發(fā)的反應(yīng)性基質(zhì)試劑用于膽固醇MALDI質(zhì)譜成像分析示意圖 |
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