Lipidomics,综合分析细胞或生物体的血脂代谢组学领域内的子群,正迅速发展成自己的一门学科。
直到最近,一个常见的误解是,脂质只是脂肪分子,但是,最近的进步技术用于解剖和研究脂质资料证明这并不是全部的事实。
脂质是什么,为什么研究?
脂质是复杂的生物分子聚合物含有碳氢化合物和严格疏水,这意味着他们不接触或溶于水。他们是关键球员在代谢调节作用在细胞水平上通过整个生物体的能量控制和信号通路。脂类的例子包括油、脂肪、脂溶性维生素、激素、脂蛋白和脂滴。1
“Lipidomics终点研究。例如,如果你比较基因组学,这是感兴趣的基因几乎是固定从出生、脂质代谢的另一方面是一个变体或新陈代谢的一部分。他们改变而不断受到各种状态的影响,不仅仅是因为你消费的脂质作为饮食的一部分,但通过疾病也,”博士说基督教的克洛泽,研究和开发主管Lipotype GmbH是一家。
改变脂质结构、功能和表达可以诱导代谢紊乱等疾病,癌症和心血管疾病;这不是新知识。然而,先进的工具来研究并获得深度分析脂质在分子水平上没有可用的。现在,通过研究整个血脂的表达和定位,lipidomics,作为多学科的一部分“组学”研究领域,提供了一个深入的了解途径通过脂质函数作为一个生物系统的一部分。现在有可能识别未知的疾病生物标志物,改善lipid-related疾病的诊断,并开发新的药理疗法,进一步打开门个性化医疗。
我们如何研究lipidome ?
脂质分子结构复杂和多样化,这就意味着他们的量化和识别为科学家并非易事。几个技术跨越领域的分析化学、基因组学和生物信息学通常利用并行提供整个频谱lipidome分析。通常采用的方法包括光谱、质谱(MS)和色谱法,然而使用精确的技术依赖于是否研究者希望行为:
- 全球分析脂质分析,或
- 针对lipidome分析
一种方法就是从样本中提取脂质和女士之前分开分析利用色谱技术,如薄层色谱法(TLC)、气相色谱(GC)、高效液相色谱法(HPLC)。色谱法加上女士允许检测和分离的脂质结构相似,在同一个班。然而,巨大的多样性存在跨跨细胞脂质物种和它们的表达水平。因此,一些耗时的运行需要实现大规模的脂质分析单独使用这种方法。2
“猎枪”lipidomics允许高通量没有针对性脂质分析。在这里,一个样品电离女士脂质检测之前。从历史上看,电喷雾电离(EIS)女士获胜高于其他电离方法和在lipidomics取得了很大的成功,因此使它最常采用电离技术。3“猎枪”lipidomics的一个关键问题是它难以检测的大量脂质物种估计存在(大约10 - 100000)。因此,chromatography-based lipidomics和“猎枪”lipidomics经常在一起互相补充,受到研究人员是否需要目标或没有针对性脂质分析。4
应用lipidomics:从药妆
Lipidomics有潜力重塑我们当前的方法来诊断疾病和治疗发展提供新的研究途径。在最近的一项研究中,5研究人员使用MS-based猎枪lipidomics定义脂质分子的指纹物种在心血管疾病(CVD)。”在临床评估,病人接受一个脂质板,那里的医生基本测量两种不同类型的胆固醇,“坏”和“好”胆固醇,也称为低密度脂蛋白和高密度脂蛋白,和总血浆甘油三酯水平,“克洛泽说。“从芬兰研究人员分析了脂质测量从脂质面板vs lipidomic分析在分子水平上从几千人是否他们提供相同程度的心血管风险预测的信息。分子lipidomic数据超过几个数量级的面板数据,产生脂质分子的详细报道模式不仅仅是心血管疾病,以前是不知道。”
神经退行性疾病的研究在这一领域的不确定性某些疾病的病因已经停止进步发展中治疗,尽管强烈的从蛋白质和gene-centric角度研究工作。这一领域也看到越来越多的科学家采用lipidomics分析。“一个非常有趣的新neurolipidomics新兴领域。这里,研究人员关注神经退行性疾病如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的因为显而易见的原则是,你的大脑是脂质50%以上,如果有出错脂质在你的大脑,它可能会影响你的脂质代谢。”克洛泽说。特别是multi-omics方法可能会提供新的诊断疾病检测生物标记物与年龄相关的神经退行性疾病的早期阶段。
从医学来弥补,lipidomics也可以帮助产品化妆品和美容行业的评估。“令人惊讶的是,化妆品和皮肤病学行业正在探索lipidomics研究与他们的产品。以前,这些公司都想声称他们的产品做改善你的皮肤,但是,他们没有方法来证明这一点。因此,他们不得不依靠他们问普通人群的研究是否会推荐的产品。当然,这并不是真正的科学证据,所以他们非常感兴趣自己利用lipidomics和正在探索这个领域”克洛泽补充道。
在lipidomics Lipotype呼吁国际卓越
Lipotype最近宣布他们Lipidomics卓越奖为突破Lipidomics项目(LEA)。该奖项旨在识别创新研究和提供技术支持科学家们相信他们的结果详细可以促进细胞的脂质分析。“lipidomics社区不应限于那些积极研究lipidomics。LEA鼓励研究人员将lipidomic分析他们的工作希望是我们在生命科学研究和培养创造力允许跨学科总体进展,”亨利德大补充道,负责组织这个奖项。鼓励应用程序从不同的领域包括基础科学、临床、医学和药理研究,营养、饮食和食品调查,除了皮肤和化妆品的研究。
LEA将如何为科学家进步他们的研究提供一个平台吗?“我们将提供价值55000欧元的全面脂质分析,除了统计分析,这样我们才能真正深入的数据,帮助解释这一发现。“赢家还将展示他们的项目欧洲分子生物学组织的“脂质功能在健康和疾病”车间发生的2019年9月在德国德累斯顿。“这真的可以促进研究。媒体报道将吸引公众视线的项目,所以第一个奖得主将在他们的领域备受关注。更重要的是公众了解lipidomics研究,增加其可访问性,“德大笔记。
引用:
1。黄H,艾克塔MZ, Ploeg R,凯斯勒BM (2014) Lipidomics技术及其在医学研究中的应用。J作者Lipidomics 4:115。DOI: 10.4172 / 2153 - 0637.1000115。
2。Lydic T和粘性,y (2018)。Lipidomics揭示lipidome在代谢的复杂性疾病。临床和转化医学,7 (1)。DOI: 10.1186 / s40169 - 018 - 0182 - 9。
3所示。杨,k和汉族,x (2011)。准确量化的脂质物种通过电喷雾质谱——Lipidomics遇到了一个关键的挑战。pp.21-40代谢物,1 (1)。DOI: 10.3390 / metabo1010021。
4所示。Jurowski, K。中时,K。查克,J。Barańska, M。,w和Buszewski Piekoszewski b (2017)。分析技术在Lipidomics:艺术的状态。关键评论在分析化学中,47 (5),pp.418 - 437。DOI: 10.1080 / 10408347.2017.1310613。
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