生物基质中90种胺类代谢物的检测方案

SCIEX

2021.6.28

作者 SCIEX

TA的动态

氨基酸及其衍生物是人类生理过程的常用生物标志物。许多研究发现，在癌症患者和其他增生性疾病患者的生物液和受影响的组织中，多胺及其代谢物的含量明显较高。一些治疗性多胺类似物已被证明在治疗癌症和其他高增殖性疾病方面具有潜在的用途^[1-2]。这类代谢物的检测对人类健康研究的有着重要意义。

目前利用液相色谱质谱联用同时检测多种含胺代谢物类的主要难点在于其中许多代谢物分子量小极性强。这些极性胺类代谢物在反相色谱固定相上保留很差，而正相色谱条件下在色谱行为不稳定且条件苛刻。在复杂生物基质中易发生信号抑制导致灵敏度差。针对这类化合物检测，SCIEX 提供了从前处理方法、液相色谱、质谱方法到数据分析一整套分析方案。

该方案的优势和特点

该方法建立了15 min一针同时检测90个胺类代谢物，快速且覆盖面广（包括必需氨基酸及其甲基化、乙酰化产物等）

通过丹磺酰氯衍生化试剂进行衍生化处理，使色谱方法简单易用，提高了胺类代谢物定量准确性和检测灵敏度

该方法可用于多种生物基质样本（血液，尿液和组织）中，快速的提供胺类物质代谢组的轮廓信息，并进行差异分析

图1、a. 丹磺酰氯衍生化伯胺或仲胺的反应原理，

b. 衍生后的待测物离子在质谱中易碎裂产生的两个碎片

实验结果

尿液、组织和血浆样本的检测结果

图2、3和4分别小鼠尿液、组织和小鼠血浆中90种胺类代谢物的色谱图。其中在尿液中88种代谢物都能被检测到，而组织和血浆中分别能检测到72和71种。

图2、小鼠尿液中检测到的胺类代谢物色谱图

图3、小鼠血液中检测到的胺类代谢物色谱图

图4、小鼠组织中检测到的胺类代谢物色谱图

靶向差异分析实际应用

运用该方法对16个组织样品（8个为癌症模型小鼠的癌组织，另外8个为对应癌旁组织）进行胺类代谢物半定量分析，实现该方法在靶向代谢组学中的应用。

利用两组样品测得峰面积结果进行了统计分析。图5为偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）结果，这两组样品很明显的被区分开来，说明胺类代谢物在癌组织及癌旁组织中有显著差异。

图5、两组组织样品的PLS-DA图 (0对应癌组织，1对应癌旁组织)

为了找出具体的差异代谢物，对组织中测得的胺类代谢物进行了火山图分析，得到每种代谢物在两组样品中的p-value和Fold change（FC）值（图6），通过p-value < 0.05和FC > 2的筛选，共有7种代谢物有显著变化。其中癌组织中4种胺类代谢物含量比癌旁组织低，另3种胺类代谢物的含量更高。

图6、两组组织样品中胺类代谢物含量的火山图

（蓝色标注为差异代谢物）

通过该方法在靶向代谢组学中的应用，利用检测到的差异代谢物物结合体内代谢通路进行进一步分析可以为后续疾病研究提供参考。

小结

本方案应用SCIEX 液相色谱质谱联用技术建立了高效快速的90种胺类代谢物检测方法，可用于组织、血浆和尿液中胺类代谢物的靶向研究。该方法耗时短，所用色谱柱常规易得，并在多个复杂的生物样品中进行了验证。不仅能高效准确地检测出样品中的代谢物成分，而且能够提供有效地差异性分析，为高通量分析不同疾病模型下胺类代谢物的差异提供了快速可靠的方法。