交叉技术创新 | DESI实现PC sn异构体成像
作为所有生物膜的重要组成部分，甘油磷脂(GPLs)有三个共同的组成部分:一个甘油主干，两个与C-1和C-2羟基相连的脂肪酰基丙三醇，以及在C-3羟基上酯化的含磷酸的头基。最近，一些研究小组报道了与正常对照相比，癌组织中PC sn异构体存在显著差异，显示出巨大的疾病表型潜力。基于液相色谱-质谱分析(LC-MS)已被开发用于测定不同的极性头基团和不同的链酰脂肪酸长度，由于sn异构体不是在典型LC条件下充分分离，检测sn异构体存在挑战。
鉴定PC sn异构体方法
在本研究中，作者克服了上述局限和不足，开发了一种新的LC-MS检测方法测定其sn异构体。本方法是通过测量“sn-1片段”来实现PC sn异构体鉴定，碳酸氢根PC加合离子在MS2 CID中产生PCsn-1加合[HCO3]-子离子。如下图。
图1. 酸氢根PC加合离子在MS2 CID中产生PCsn-1加合[HCO3]-子离子。
PC sn异构体成像
解吸电喷雾质谱成像(DESI MSI)与同分异构体MS/MS技术相结合，可以直接从生物组织中可视化同分异构体脂质分子的空间分布，这在疾病诊断和预后方面具有很大的潜力。因此，我们通过引入碳酸氢铵(5 mM)作为解吸电喷雾电离(DESI)源的喷雾溶剂来开发一种sn-分辨MS成像方法。在DESI-MS成像中获得PC 34:1 ([M+HCO3]-)的MS2 CID光谱，每个像素(80 μm)。下图比较了苏木精和伊红(H&E)染色(图a)以及PC 16:0_18:1 sn异构体的DESI图像(图b)，样本取自同一人肝细胞(HCC)组织的连续切片。PC 18:1/16:0在癌HCC组织中增加，而其sn-异构体(PC 16:0/18:1)在正常HCC组织中更丰富。通过追踪PC 18:1/16:0的空间分布，使得癌变和正常肝脏区域之间的界限可以清晰可见(图c)。
图2. HCC组织边界区的影像结果包含癌性和正常肝实质虚线勾勒出肿瘤区域。a. H&E染色，DESI成像；b. PC 16:0/18: 1和c. PC 18: 1/16:0，像素尺寸为80 μm总共23,800像素。获得H&E IHC染色和DESI图像来自同一组织的连续切片。
上述技术分享来自清华大学化学系瑕瑜教授课题组近期发表的文章：《sn-1 Specificity of Lysophosphatidylcholine Acyltransferase-1Revealed by a Mass Spectrometry-Based Assay》
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