Nature子刊：全新脂质组学构象图谱可为未来脂质组学研究提供可靠数据

2019 年 3 月 4 日 转化医学网

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作者：Michael

导读

整个基础研究领域一般围绕中心法则（DNA-RNA-蛋白质）展开，由此产生了相应的基因组学、蛋白质组学以及最近两年才刚刚展开的代谢组学研究，其代表了研究人员对不同分子的认识。基因组学通常是在核酸水平去了解核酸遗传信息与正常生理活动和疾病的关系，而根据中心法则，生命活动的主要承担者是蛋白质，在生化反应过程中，还存在蛋白质的翻译后修饰等一系列无法通过简单核酸测序解决的问题，因此延伸出了蛋白质组学，通过蛋白质组学，研究人员发现，还有许多小分子物质参与整个生命活动的调控，进而又延伸出了代谢组学。此次，来自Vanderbilt大学的研究者们利用高精度离子淌度-质谱法（IM/MS）编译汇编了鞘脂和甘油磷脂的456个质量分辨碰撞截面（CCS）结构数据库。该研究中分析的CCS值和先前未映射的定量结构将有助于在未来的脂质组学研究中预测新的CCS和协助脂质分子的鉴别。

蛋白组学和代谢组学的发展离不开质谱分析仪器更新换代。这里我们简单的了解一下质谱仪器的工作原理。首先，当我们拿得到一个样本时，需要在上机前进行酶解，将大分子物质酶切成小片段。然后进行上机工作，上机后分析仪会自动将待测物转化为离子状态，形成离子态。离子源是使待测物在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按质荷比m/e大小分离的装置。分离后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。

当然在计算机处理过程中分为一级处理和二级处理，一级处理是仅对离子检测器的数据进行分析，二级处理则是将获得的数据与已有的数据库进行对比在进行勘误分析。此次，Vanderbilt大学的研究成果大部分属于一级处理，因此其得到的研究数据可为未来的脂质代谢组研究提供参考数据。

脂质是结构高度多样的分子，其参与多种生理病理代谢，因此了解这些脂质分子的属性对了解其正常的生理代谢过程及开发相应的药物极其重要。通过此次IM/MS分析，研究人员获得了456 个CCS值，并以此构建了CCS数据库同时，该CCS数据库还包括鞘磷脂，脑苷脂，神经酰胺，磷脂酰乙醇胺，磷脂酰胆碱，磷脂酰丝氨酸和磷脂酸类。在对脂质类别进行差异性分析时，研究者发现鞘脂比相似质量的甘油磷脂大2-6％的CCS，同时发现酰基尾长度和不饱和度是决定CCS量级的主要结构描述符。科学家表示，一个人所有的健康信息均蕴藏在它的分子当中，而脂质又占很大比例。因此，通过检测一类分子脂质的多种变异来解码整个脂质分子图像，对了解细胞膜结构、脂质调节细胞活动和储存能量至关重要。