脂质组学(lipidomics)研究对象主要包括以下八种:
脂肪酸类 fatty acyls | 甘油脂类 glycerolipds | 甘油磷脂类 glycerophospholipids | 鞘脂类 sphingolipdis |
固醇脂类 sterol lipids | 孕烯醇酮脂类 prenolipids | 糖脂类 saccharolipids | 多聚乙烯类 polyketides |
脂质结构的多样性赋予了脂质多种重要的生物功能。脂质不仅参与调节多种生命活动过程,包括能量转换、物质运输、信息识别与传递、细胞发育和分化及细胞凋亡等,而且脂质的异常代谢还与某些疾病,如动脉硬化症、糖尿病、肥胖症、阿尔茨海默病以及肿瘤发生发展密切相关。
脂质组学已经被广泛运用于药物研发、分子生理学、分子病理学、功能基因组学、营养学以及环境与健康等重要领域。
● 技术原理
脂质代谢物结构较为复杂,按极性可分为极性脂类(如甘油磷脂、鞘脂)和非极性脂类(如甘油酯、胆固醇)。基于不同头部结构、碳链长度、双键数量等导致的极性差异,不同的脂质类别可在色谱上被分离,进而减小离子抑制效应,增强质谱分析的效果。不同脂质在质谱中会表现出规律性的碎裂模式,通过子离子、中性丢失等扫描方式,可以通过各种脂质在正、负离子模式下所具有的特征性信号,来实现对脂质亚类、各脂肪酸支链长度、不饱和度等结构进行确证。同时,根据不同样品中脂质信号在质谱中的响应强度,可实现对脂质的表达水平进行定量比较分析。
● 平台介绍
非靶标脂质组学:AB SCIEX TripleTOF? 6600, etc
靶标脂质组学: Aglient UHPLC--‐QQQ--‐MS6460, AB SCIEX 5500, etc
● 脂质组学数据预处理软件
LipidSearchTM Software
LipidSearchTM是来自于Thermo Scientific的自动化脂质组学分析软件,该软件收录了超过1,500,000种脂质代谢物的一级以及二级信息数据库。
以标准品比对和规律性碎裂推测为基础,通过比对母离子、二级碎片、中性丢失的特征信号,并通过整合正、负离子模式数据的搜索方式,实现脂质分子头部结构、脂肪酸支链长度、不饱和双键数量等脂质结构的确证。同时,通过预先对保留时间等进行校正,可实现准确的相对定量分析。
● 优势:
1) 覆盖范围全:可实现上万种脂类的分析。
2) 信息全:可获得脂质头部结构、各脂肪酸链长度、双键数量等精细结构信息。
● 实验流程
● 统计学与生物信息学分析
1) 多变量统计分析
主成分分析:PCA
偏最小二乘判别分析:PLS-DA
正交偏最小二乘判别分析:OPLS-DA
定制分析:生物标志物评价-ROC曲线
2) 单变量统计分析
T test分析 和/或 ANOVA分析
3) 显着性差异脂类代谢物鉴定
4) 差异脂类代谢物聚类分析