编者按
质谱成像（Mass Spectrometry Imaging, MSI）作为一种新型的分子影像技术，能够直接从生物组织中获得大量已知或未知的内源性代谢物和外源性药物等分子的结构、含量和空间分布信息。相对于其他成像方法（如荧光成像、放射性标记成像等），该技术无需化学或放射性标记、不需复杂样品前处理，具有高特异性、高通量和空间信息保留的突出优势。质谱成像技术可以实现生物组织中上千代谢物的定性、定量和定位分析，结合生物信息学分析，发展为空间代谢组学方法，可从生物组织原位发现差异代谢物，并识别其生物学功能。本篇小鹿盘点5篇空间代谢组学在科学研究中的经典应用~给您的组学研究提供更多支持~
01
空间代谢组学研究肿瘤发生机制
中文标题：MYC癌基因与固醇调节元件结合蛋白协同调节肿瘤生长所必需的脂肪生成
研究对象：小鼠
发表期刊：Cell Metabolism
影响因子：27.287
合作单位：斯坦福大学
运用生物技术：空间代谢组学、CHIP、RNA-seq、NMR和IHC等
MYC是一种原癌基因，在细胞增殖、凋亡、分化等多种细胞生物学过程中发挥作用，其易位、扩增或表达异常常与多种肿瘤的发生发展有关。本篇由斯坦福大学Dean W. Felsher课题组在Cell Metabolism发表的研究成果，通过空间代谢组学、CHIP、RNA-seq、NMR和IHC等技术研究癌基因MYC促进肿瘤发生机制，发现MYC与胆固醇调节元件结合蛋白（SREBP1）协同调节脂质生成，从而促进疾病的发生。
02
空间代谢组学+多组学在结直肠癌早期诊断中研究
中文标题：粪便宏基因组和血清代谢组的整合分析揭示肠道微生物组相关代谢物在结直肠癌和腺瘤检测的作用
研究对象：人粪便、血清、组织
发表期刊：Gut
影响因子：23.059
发表时间：2021年8月
发表单位：国家癌症中心中国医学院科学院肿瘤医院
运用生物技术：AFADESI-MSI空间代谢组学、LC-MS非靶代谢组、宏基因组、靶向代谢组学
空间代谢组学由贺玖明教授团队提供技术支持
结直肠癌（CRC）的早期诊断是提高患者生存率的有效方式。目前临床常用的非侵入性和入侵式检测方法因其准确率低或对患者造成伤害，大规模使用仍受限制。因此，发展无创且准确的检测方法变得尤为重要。
本篇为2021年8月，国家癌症中心中国医学院科学院肿瘤医院崔巍研究员与专业多组学技术团队合作在医学一区消化道领域国际期刊《GUT》期刊发表了题的研究成果，通过非靶向代谢组、靶向代谢组以及AFADESI-MSI空间代谢组学(研究方法，整合了宏基因组的数据，发现了可用于腺瘤及结直肠癌诊断的代谢标志物，建立的相关预测模型显示出较高诊断准确性，为结直肠癌早期诊断奠定坚实基础。
在本研究中，作者对血清代谢组学和粪便宏基因组测序的结果进行整合分析，确定了一组与肠道微生物群密切相关的CRC和腺瘤患者的血清代谢物，并基于代谢物研发了肠道微生物组相关血清代谢物 (GMSM) 策略，可准确区分CRC和腺瘤患者（统称为结直肠异常）与正常健康个体。
03
AFADESI-MSI空间代谢组绘制>1500种代谢物的空间分布图谱
中文标题：一种基于分子组织学的高灵敏高覆盖质谱成像方法用于检测功能性代谢物
研究对象：大鼠肾脏，大鼠脑和人食道癌组织
发表期刊：Advanced Science
影响因子：16.806
运用生物技术：AFADESI-MSI空间代谢组学
2018年11月中国医学科学院药物研究所再帕尔·阿不力孜教授、贺玖明研究员课题组在Advanced Science发表的研究论文，通过优化的空气动力辅助解吸电喷雾质谱成像（AFADESI-MSI）技术，绘制了生物样本中超过1500种代谢物的空间分布图谱，将功能代谢物的时空变化与组织结构和生物功能联系起来。本研究开发了一种灵敏且覆盖度广的AFADESI-MSI方法，用于原位分析组织上的代谢物并发现特异性生物标志物。通过非靶向分析，在大鼠脑、肾脏和人食道癌组织中观察到数千种代谢物，为分子组织学研究提供了有力的分析工具。
04
空间代谢组学探究靶向纳米技术促进肝脏吸收机制研究
中文标题：肝脏靶向纳米技术促进小檗碱改善心脏代谢疾病
研究对象：小檗碱、小鼠
发表期刊：Nature Communications
影响因子：14.919
发表单位：中国医学科学院药物研究所
运用生物技术：AFADESI-MSI空间代谢组学、Western Blotting、RT-PCR、Flow cytometry和ELISA等
心血管和代谢疾病（CMD）是引起全世界人口过早死的主要原因。CMD有较高的发病率和死亡率，且医疗成本越来越高。本篇由中国医学科学院药物研究所蒋建东团队课题组在Nature Communications发表的研究成果，通过AFADESI-MSI空间代谢组学、Western Blotting、RT-PCR、Flow cytometry和ELISA等技术研究BBR-CTA-Mic对高脂饮食小鼠的代谢紊乱和动脉粥样硬化治疗效果，发现BBR-CTA-Mic不仅可有效促进肝脏沉积和肝细胞摄取BBR，还能降低血浆中的脂质和促炎细胞因子。
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