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前沿 | 深度解析脂質精細結構，揭示疾病機理新線索
脂質組學是當代生命科學領域的一大研究熱點。安捷倫科技攜手清譜科技，創新推出了一種結合 Omega Analyzer 和 UHPLC-QTOF 液質聯用系統的全面解決方案，專為脂質碳碳雙鍵 (C=C) 異構體的組學研究而設計。這一創新技術無需儀器改造，即可實現高靈敏度、自動化的脂質深度結構分析，幫助研究人員快速洞察生物標志物和疾病機制。
圖 1. 精細結構脂質組學分析系統
背景介紹
探索脂質中的“秘密武器”
脂質廣泛存在于生物體內，不僅是生物膜的重要組成部分，還在能量存儲、代謝調節等方面起著關鍵作用。研究表明，脂質的細微結構差異會顯著影響生物體的功能和健康。因此，對脂質結構的深入解析，尤其是碳碳雙鍵異構體的分析，對于探索脂質生物標志物，乃至研究疾病的發病機制都至關重要。
然而，脂質組學中的挑戰在于結構復雜且精細，傳統分析方法能夠分析脂質中雙鍵的個數，卻無法確定雙鍵的精確位置。安捷倫與清譜公司合作推出的 脂質精細結構分析系統利用 Paternò-Bùchi (PB) 光化學衍生反應技術，成功克服了這一難題，為脂質結構解析開辟了新途徑。
圖 2. 基于 Omega Analyzer 和 UHPLC-QTOF 的精細結構脂質組學方案
技術亮點
Omega Analyzer + UHPLC-QTOF，
助力脂質組學分析新飛躍
高靈敏度 C=C 位置異構體解析
將丙酮作為在線 PB 反應試劑，通過診斷離子，可以高靈敏度地檢測脂質中碳碳雙鍵的位置。實驗結果表明，該系統在分析低豐度脂質樣品時，依然能夠提供精確的 C=C 結構信息，極大提高了脂質分析的深度。
圖 3. 五種脂質的總離子流色譜圖、LC–PB–MS/MS 譜圖和方法檢出限
高覆蓋度和強穩定性
該系統具備高度的脂質覆蓋能力，可對磷脂、鞘脂等多種脂質亞類進行定性與定量分析，支持多維度的結構解析。通過該系統，研究人員能夠鑒定出幾百種脂質 C=C 異構體，助力大規模脂質組學研究。另外，在超過 12 小時的連續實驗中，展現出良好的穩定性。
圖 4. 在牛肝極性脂質提取物中鑒定出的脂質占比和方法穩定性（12 小時）
自動化高通量分析
該系統結合了非靶向與靶向的分析模式，并開發了全自動三步工作流程：脂質亞類分析，脂鏈組成分析和 C=C 位置分析。這一流程完全自動化運行，能夠在短時間內處理大量復雜樣本，實現高通量的深度結構分析。
圖 5. 全程自動化分析流程
應用案例
乳腺癌細胞侵襲性研究中的突破
在乳腺癌細胞系 BT-474 和 MDA-MB-231 的研究中，研究人員利用該系統對磷脂 C=C 異構體進行定量分析。結果發現，這兩種細胞系中磷脂 C=C 異構體的比例存在顯著差異。在 MDA-MB-231 中，PC (16:1(Δ9/(Δ6+Δ7+Δ9))_20:2)、PC ( 1 6 : 1 ( Δ 9 / ( Δ 6 + Δ 7 + Δ 9 ) ) _ 2 0 : 1 ) 與 PC (14:0_18:1(Δ9/(Δ8+Δ9+Δ11))) 等脂質 C=C 異構體比值下調，而 PC (14:0_18:1(Δ8/(Δ8+Δ9+Δ11)))、PC (16:1_18:1(Δ8/(Δ8+Δ9+Δ11))) 與 PC (16:1(Δ6/(Δ6+Δ7+Δ9))_18:0) 等脂質 C=C 異構體比值上調。這些差異為乳腺癌侵襲性研究提供了重要的生物學信息，表明磷脂 C=C 位置與癌細胞侵襲性可能存在關聯。
圖 6. 乳腺癌細胞系 BT-474 和 MDA-MB-231中的脂質精細結構定量分析結果
結語：開啟脂質組學研究新篇章
Omega Analyzer 系統與安捷倫 UHPLC-QTOF 高分辨質譜的強強聯合，實現了對各類生物樣品中脂質 C=C 異構體的全自動化、高通量分析，開辟了探索脂質結構與疾病關聯的新途徑。該方案與安捷倫常規脂質組學、二維液質分離以及離子淌度質譜脂質結構分析等的先進技術，共同構建了脂質組學研究的全方位解決方案。除了在醫學領域的應用之外，這一技術在中藥、農業、營養等多個領域的研究中也將發揮重要作用，助力生命科學的深入探索。
參考文獻
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4. 安捷倫應用報告，5994-7635ZHCN