什么是“鸟枪法”（shotgun）脂质组学?

来源：news medical|作者：Sara Ryding|校审：Michael Greenwood|2019-10-14 |翻译：聚生物

脂质组学是指对细胞脂质体的研究，指的是维持细胞和身体健康的脂质总和。”猎枪法”脂质组学在更大的范围内跟踪生物系统中的脂质网络，使脂质识别、定量和相互作用得以研究。

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 脂质组学

脂质组学研究主要关注脂质相互作用的变化。这包括许多信息，如脂质体成分的数量，它们的组织，以及了解它们在细胞腔室内外的运动。尽管脂质组学的起源可以追溯到20世纪80年代，但它在本世纪头十年迅速扩张，目前仍处于发展阶段。

“猎枪法”脂质组学可以提供20多个脂质类、几百个分子种类的信息，并且可以覆盖95%以上的细胞脂质体含量。虽然复盖率很高，但也有许多低丰度的脂质分子，但目前的猎枪脂肪组学技术并没有很好地针对这些分子。

鸟枪法脂质组学方法

质谱法用于获取鸟枪法脂质组学数据。一种强大的质谱分析方法是基于多维质谱技术的鸟枪脂质体（MDMS-SL），它具有高的准确度、效率、灵敏度和重现性。MDMS-SL方法可以是靶向的，也可以是非靶向的，这取决于是否正在研究特定的通路。

与鸟枪法脂质组学相关的其他质谱技术包括电喷雾质谱(ESI/MS)和串联质谱(MS/MS)。

串联质谱已成功地用于表征几种脂类，包括磷脂等复杂脂类。电喷雾质谱法根据电倾向性对脂质进行分类，并可与串联质谱法结合进行精细分析。

质谱与内源分离和阵列分析相结合。分离是基于生物物理特性，如电倾向性，并将特定的脂类相互分离。阵列分析以计算方式进行，并允许识别和量化脂质物种。

最近的进展也使了解脂类的分子结构成为可能。这是可能的，因为大多数脂质是相同的组成单元的组合，即脂族链、脊骨和头群。脂质建模可以在实验数据中看到，并通过计算机重建其离子来确定其结构。这为进一步鉴定等压分子物种提供了可能。

鸟枪法脂质组学的应用

许多疾病的脂质组学对于了解它们的工作原理和寻找潜在的治疗靶点是很有意义的。脂质稳态受到干扰的两种重要疾病可能是糖尿病和肥胖症，这两种疾病在许多国家都是重要的健康疾患。“鸟枪法脂质组学”对糖尿病的研究表明，与健康对照组相比，糖尿病大鼠心肌的血浆乙醇胺种类增加了44%。

鸟枪法脂质组学已被应用于老年痴呆症患者血浆的研究，以期发现血浆生物标志物。散弹枪脂质组学研究了800种分子脂质，发现了几种在老年痴呆症中发生改变的脂质。8种神经鞘磷脂在阿尔茨海默病血浆中含量较低，而2种神经酰胺含量较高。神经鞘磷脂因其在神经功能中的作用而备受关注。

鸟枪脂质组学在农业和医学上都有广泛的应用。该方法已经应用于经受冷应激的植物，并且发现脂质水平的显著变化。甘油磷脂、甘油磷脂、卵磷脂等脂类在数量上减少，而磷脂酸、溶血磷脂酸和甘油磷脂含量增加。

Sources

• Han X., et al.(2011). Metabolomics in early Alzheimer’s disease: identification of altered plasma sphingolipidome using shotgun lipidomics. PLoS ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0021643
• Han X. and Gross R.W. (2014). Shotgun lipidomics: multidimensional MS analysis of cellular lipidomes. Expert Review of Proteomics. https://doi.org/10.1586/14789450.2.2.253
• Han X. and Gross R.W. (2004). Shotgun lipidomics: electrospray ionization mass spectrometric analysis and quantitation of cellular lipidomes directly from crude extracts of biological samples. Mass Spectrometry Reviews. https://doi.org/10.1002/mas.20023

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