“Lipidomics”会带来快速的癌症诊断

lipidomics领域的研究有一定的意义,其中包括细胞脂质分子的识别和量化,如何与其他组件的交互在细胞及其在生物系统中的作用。

“Lipidomics是一个大领域由于血脂变化与疾病状态或不同阶段的细胞,这是一个重要的工具诊断或系统生物学,”Yu说,在普渡大学的化学系副教授。

新方法是第一个容易查明双键碳原子之间的位置在脂质分子,允许“同分异构体,”的识别能力,可能导致癌症的早期诊断。

“这些同分异构体的比例可以不同,在正常组织和肿瘤组织明显不同,”夏说。

“双键的位置是生物合成途径相关,或体内脂质是如何生成的,这是有关疾病状态和细胞生物学的状态,“小郑说欧阳,普渡大学教授的韦尔登生物医学工程学院化学系和电气和计算机工程学院。

研究论文是由博士后研究助理晓晓马;博士生Leelyn Chong,跑田;Riyi Shi神经科学和生物医学工程教授;托尼•胡y的纳米医学助理教授休斯顿卫理公会研究所和康奈尔大学威尔康奈尔医学院;欧阳;和夏。

脂类是活细胞的重要成分,包括脂肪、油和蜡。他们可能存在同分异构体,相同质量但具有微妙的结构差异不容易检测到常规分析技术。新工具使用技术称为串联质谱和Paterno-Buchi光化学反应。在串联质谱,带电分子分散成碎片,然后测量并确定它们的质量。

“质量规范显示同分异构体完全相同的分子质量,所以你不能看到多少的同分异构体在组织。但是现在我们有一种方法来解决这个问题,”欧阳说。“我们发现,这些同分异构体的比例可以不同正常组织和病变组织。”

研究人员使用一种所谓的“猎枪lipidomics”分析增强Paterno-Buchi光化学反应,然后修改双键成戒指,可以很容易裂解成两部分。这使得债券使用质谱测量和识别。

“然后我们可以推出双键的位置,”欧阳说。“这就是为什么这个反应是非常重要的。”

系统演示与老鼠的脑组织也被应用于乳腺癌组织从老鼠。研究人员还使用方法来研究肝脏和肾脏组织和计划包括前列腺癌组织在未来的研究。

这个方法有两个主要的好处。

“一是生物学家,作为一个新的工具与异构比系统生物学和细胞生物学,”欧阳说。“第二是确定生物标志物用于快速诊断疾病的。”

方法可以在数小时内完成,从少量的组织-几十毫克相比,周和数百毫克使用常规分析技术。

“更重要的是,传统上一直没有一个好的方法快速区分不饱和脂质同分异构体无论使用的大量的组织,”欧阳说。“我们相信,这项研究社区现在可能使用这种方法发现生物标志物和最终应用于诊断。”

虽然研究使用常规实验室质谱仪,相同的操作可以进行新的微型质谱仪。而传统质谱仪相对较重,体积大的仪器,普渡大学的研究人员最近开发出微型质谱仪,包括迷你12日重40磅,12.5英寸宽,16英寸高。

“直接使用环境抽样方法分析将进一步加快分析过程从小时到一分钟,”欧阳说。“我们想把这个应用到成像研究组织,我们目前将该方法集成到微型质谱分析系统。最终我们希望有生物学家和医学专家使用它。”

系统用于识别96不饱和脂肪酸和glycerophospholipids老鼠的脑组织,显示50%的脂质是同分异构体的混合物的特点是他们的碳碳双键的位置。