脂类是生物体的能量提供者。脂质涉及大量的生命活动,具有非常重要的生理功能。许多疾病与脂质代谢密切相关,如糖尿病、心血管疾病、肥胖、脑损伤、阿尔茨海默病(AD)、癌症等。脂质组学用于检测生物基质中存在的所有脂质,以及各种刺激或干预对脂质的反应,在细胞生物学、疾病诊断和疾病生物标志物发现以及药物开发等方面都有应用。
疾病相关早期诊断指标的确定是临床诊断的关键。脂质组学可以阐明脂质谱与疾病和生物标志物鉴定之间的关系。
脂质组学研究的主要方法是色谱-质谱法和鸟射法。
LC-MS可用于生物样品中脂类的分离、表征和半定量测定。该方法不仅适用于血浆,也适用于其他生物液体和样品。可采用反相(RP)、正相(NP)、亲水相互作用色谱(HILIC)或超高效液相色谱(UPLC)与质谱联用技术确定脂类代谢.
GC在脂质组学中用于区分不同长度的脂质链及其位置异构体的饱和度。通常得到的脂质是复杂的化合物,可以用多维气相色谱法分析,特别是全二维气相色谱法。用不同选择性的色谱柱进一步探讨了脂类基团。GC-MS方法适用于复杂样品中脂肪酸的分析,对饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的位置异构体很敏感。
Shotgun脂质组学是Han和Gross在2003年首次提出的。简单地说,脂质提取物被直接注射到高分辨率串联色谱中,利用生物样品常规脂质提取方法,通过有效的内源分离脂质离子或具有不同固有荷电性质的脂质碎片,通过适当的多维阵列分析方法对目标脂质分子进行表征和定量。
脂质的分离是基于不同种类的脂质具有不同的电荷性质这一事实,这主要取决于头部基团的性质。散弹枪脂质组学可以直接进行高通量筛选,具有较高的精确度、敏感性和可重复性,在生物标志物发现方面具有巨大的潜力。与传统的色谱-质谱法相比,散弹枪法不需要化学衍生化,可以获得相对完整的脂质离子。对于低丰度、低含量的脂类分析,LC-MS法优于散弹枪法,因为色谱的高分离度可以减少干扰,使MS检测结果更加准确。
基于birdshot方法,目前常用的检测技术有两种:电喷雾电离串联质谱和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱。
ESI是一种软电离源质谱法,很容易产生准分子离子和相对较少的片段离子,从而消除了衍生化的需要。ESI - MS方法是目前脂质组学中最常用的脂质鉴定和定量方法之一。ESI-MS /MS方法具有离子扫描快、定量简单、样品前处理简单等优点,节省了分析时间。此外,利用该方法可以从光谱中获得高度针对性的信息,分析相对简单。它的缺点是过于依赖被测脂质分子的碰撞能大小和结构,以及由于未经纯化处理,样品中含有较多的杂质,可能会对分析结果产生一定的影响。
MALDI- TOF-MS是一种新型的软电离生物质谱分析方法。MALDI-MS是一种软电离方法,将样品嵌入化学基质后进行分析。MALDI-MS方法具有灵敏度高、速度快、操作简便、杂质干扰小、检测时间短等优点,适用于大量样品的分析。它的缺点是脂质定量困难,特别是在进行复杂脂质化合物的分析时。