为了加速对脂质的研究,在一项新的研究中,来自日本、中国、美国、西班牙和捷克的研究人员构建出标准化的脂质图谱(lipidome, 脂质组),其中脂质的主要生物学功能包括形成细胞膜、储存和产生能量以及调节细胞信号。相关研究结果于2020年6月15日在线发表在Nature Biotechnology期刊上,论文标题为“A lipidome atlas in MS-DIAL 4”。

图片来自RIKEN。

鉴于脂质是极其多样化的分子,准确测定了不同分子种类的脂质(这些作者称之为LipoQuality),对于了解它们在生理和疾病中的功能,以及发现可能具有治疗效果的新型生物活性脂质非常重要。一般来说,脂质代谢失调与肥胖、动脉粥样硬化、中风、高血压和糖尿病等疾病有关,因此,我们对进一步了解它们在复杂的生物系统中的行为有很大的兴趣。液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)是分析脂质代谢物的一种强有力的方法。这些研究人员利用最先进的LC-MS/MS和信息学技术,破解关于脂质质谱片段的信息,以便准确地构建脂质图谱(估计错误发现率仅为1~2%)。他们分析了来自人体血液、小鼠组织、其他哺乳动物细胞、藻类和植物等一系列来源的1056个生物样本。为了从质谱大数据中全面提取脂质信息,他们开发了一种非靶向的脂质组学平台,并将它包装在MS-DIAL 4(Mass Spectrometry-Data Independent AnaLysis software version 4;prime.psc.riken.jp/)软件中。从这项研究中,他们得出了117个类型的8051种不同脂质的目录。此外,这些作者们还建立了一个综合的脂质结构数据库,其中包括其质谱特性,如滞留时间、碰撞截面和质谱裂解规律等,以正确描述脂质的特征。他们将他们的成果以“脂质组图谱(lipidome atlas)”的形式进行发表。论文第一作者Hiroshi Tsugawa说,“我们通过我们的研究发现了许多关于不同组织中的脂质的有趣事实,并认为我们的研究揭示了以前未知的脂质的结构,通过整合蛋白质组学和基因组学等其他组学数据,将发现新的脂质途径。”论文通讯作者Makoto Arita说,“我们对LipoQuality生物学的研究旨在了解特定脂质结构引起它们的生物功能的分子机制,以及这些脂质的协调动态如何维持细胞和组织的稳态。这种非靶向的脂质组学平台是一种强大的技术,可以无偏见地可视化观察脂质网络,并将为发现脂质代谢和生物表型之间的潜在联系开辟一条新的途径。”关于LipoQuality概念这个词由“脂质(lipid)”和“质量(quality)”组合而成,旨在强调一个概念,不仅脂质的数量,而且脂质的质量或者说脂质的分子多样性,对人类健康和疾病都很重要。(生物谷 Bioon.com)参考资料:Hiroshi Tsugawa et al. A lipidome atlas in MS-DIAL 4. Nature Biotechnology, 2020, doi:10.1038/s41587-020-0531-2.

相关文章