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MALDI空間代謝組學(xué)
基于高分辨成像質(zhì)譜儀timsTOF?flex對(duì)組織樣本進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合MALDI離子源及SmarBeam3D激光系統(tǒng)掃描生物組織切片，同時(shí)借助timsTOF質(zhì)譜優(yōu)異的定性和定量能力，對(duì)生物組織中的代謝分子的結(jié)構(gòu)及空間分布特征進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)脂質(zhì)、氨基酸、核苷酸、藥物等分子的異性空間分布。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
- 使用timsTOF flex進(jìn)行空間代謝組學(xué)檢測(cè)，靈敏度高、空間分辨率高；
- 直接獲取代謝物在生物樣本中的空間分布信息，能更深入地研究代謝物在生理病理狀態(tài)下的表達(dá)和調(diào)控機(jī)制。
產(chǎn)品應(yīng)用
- 臨床疾病研究：生物標(biāo)志物、疾病機(jī)制、腫瘤研究等；
- 藥物研究：藥物作用機(jī)制、藥代動(dòng)力、藥物靶點(diǎn)等；
- 動(dòng)物研究：昆蟲研究、動(dòng)物模型研究等；
- 植物研究：天然產(chǎn)物研究、抗逆研究、作物改良研究等。
技術(shù)路線
根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)取合適的組織樣本進(jìn)行空間代謝組學(xué)檢測(cè)，待測(cè)組織樣本經(jīng)LeicaCM195020冷凍切片機(jī)進(jìn)行冷凍切片，切片厚度為20微米，根據(jù)研究需求選擇合適的基質(zhì)均勻地噴涂在含有組織切片的載玻片上，后將玻片放置于質(zhì)譜儀靶板上進(jìn)行MALDI質(zhì)譜成像檢測(cè)，最后對(duì)下機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化呈現(xiàn)及數(shù)據(jù)分析。
空間代謝組學(xué)產(chǎn)品流程圖
空間代謝組+轉(zhuǎn)錄組揭示高脂飲食影響中性粒細(xì)胞毛囊炎的機(jī)制
High-fat diet induces a predisposition to follicular hyperkeratosis and neutrophilic folliculitis in mice.
J Allergy Clin Immunol. 2021
研究背景：
在一些中性粒細(xì)胞毛囊炎中，如在痤瘡和化膿性汗腺炎患者中，能觀察到毛囊過度角化。高脂飲食（HFD）可誘發(fā)或加重中性粒細(xì)胞毛囊炎，研究通過空間代謝組結(jié)合轉(zhuǎn)錄組對(duì)其中的分子調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了研究。
研究方案：
全血分離出來的PBMC，經(jīng)過處理以及流式篩選后，分離出登革熱病毒激活的記憶性CD8+T細(xì)胞。給予小鼠正常飲食（ND）及高脂飲食（HFD），取皮膚組織進(jìn)行組織學(xué)、轉(zhuǎn)錄組及空間代謝組檢測(cè)。同時(shí)以佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸(PMA)作為皮膚刺激物檢測(cè)HFD對(duì)毛囊周圍中性粒細(xì)胞積聚的影響。
主要結(jié)果：
組織學(xué)分析顯示單獨(dú)給予HFD后，小鼠的皮膚毛囊角化過度，但并不會(huì)引發(fā)毛囊炎。轉(zhuǎn)錄組分析表明，與ND小鼠相比，角質(zhì)化相關(guān)的基因在HFD小鼠中顯著上調(diào)，其中上毛囊角質(zhì)形成細(xì)胞受HFD效應(yīng)影響最大。
對(duì)皮膚給予PMA后，HFD小鼠表現(xiàn)出中性粒細(xì)胞毛囊炎，而ND小鼠不表現(xiàn)相關(guān)癥狀。對(duì)僅在HFD喂養(yǎng)小鼠中升高的基因進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這些基因與炎癥反應(yīng)和白細(xì)胞遷移有關(guān)，包含趨化因子Cxcl1和Cxcl2等。通過小鼠模型實(shí)驗(yàn)、流式細(xì)胞分類檢測(cè)等發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞在皮膚和毛囊周圍的積累依賴于CXCR2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，而CXCL1（一種CXCR2配體）主要由毛囊角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生。空間代謝組結(jié)果顯示，HFD小鼠皮膚中的脂肪酸增加。局部涂抹脂肪酸后發(fā)現(xiàn)小鼠皮膚會(huì)出現(xiàn)毛囊角化過度，并引起PMA引起的中性粒細(xì)胞性毛囊炎。
研究表明HFD可通過CXCR2信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，誘發(fā)囊角化過度、增加毛囊周圍的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，從而促進(jìn)中性粒細(xì)胞性毛囊炎的發(fā)展。
圖 ND和HFD小鼠皮膚中脂肪酸的空間代謝組分析
空間代謝組適用于能夠成形的組織樣本，如動(dòng)物的軟組織（如腦、肝、腎、心、肺、脾、皮膚、胰腺等）、腫 瘤組織、植物的軟組織（如根、莖、葉、種子、胚珠等），接收的樣本類型如下：
表1 樣本要求
類型 | 如腦肝腎心肺脾、植物組織等，所有樣本默認(rèn)需要使用CMC包埋，未包埋的，常規(guī)流程在切片過程中也會(huì)進(jìn)行包埋，包埋劑可選2%~4%羧甲基纖維素（CMC），但不建議用OCT/石蠟作為包埋劑。 |
樣本 大小 | 切片大小不超過30（長(zhǎng)）X 15（寬）X25（厚度）mm，最小不低于 1.5（長(zhǎng)）X 1.5（寬）X2（厚度）mm，超出此面積的樣本請(qǐng)另外咨詢。 |
Q1：包埋劑對(duì)樣本空間代謝檢測(cè)是否有影響？
A1：實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CMC包埋劑對(duì)樣本信號(hào)影響很小，與樣本貼合程度較高，能掙保證切片的形態(tài)完整；明膠可用，但與樣本表面貼合程度較低，切片結(jié)果顯示明膠不利于貼片。
Q2：H&E染色后的片子可以做空間代謝組么？
A2：福爾馬林規(guī)定、染色劑如H&E然后等處理后的樣本，對(duì)質(zhì)譜檢測(cè)有一定影響，不建議進(jìn)行空間代謝組檢測(cè)。
Q3：是否可以直接寄送鮮樣？
A3：可以，但需將樣本進(jìn)行液氮速凍處理使其凝固（不能直接扔到液氮里速凍）。
