中國科學院深圳先進技術研究院開發新型反應性基質試劑用于膽固醇的質譜成像分析
近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫工所羅茜研究員團隊、孫欽超副研究員團隊在膽固醇的質譜成像分析方法學研究中取得進展，最新的研究成果以Reactive Matrices for MALDI-MS of Cholesterol為題發表在分析化學領域TOP核心期刊Analytical Chemistry（JCR Q1，中科院1區，最新影響因子7.4）。該研究創新地開發反應性基質試劑，發展對膽固醇的一步反應原位衍生化方法，可利用基質輔助激光解吸電離質譜（MALDI-MS）對組織中膽固醇進行質譜成像分析，分辨腦組織中的精細腦區中膽固醇的分布和濃度差異。這一研究成果提出了一種靈敏、便捷的固醇類代謝物質譜成像分析新方法，在神經疾病的病理學研究領域具有廣闊應用前景。
膽固醇在腦內各精細腦區的代謝水平異常與多種神經系統疾病相關，表征固醇代謝在高空間分辨率上的原位信息對于理解神經系統過程的生理機制非常必要。MALDI-MS技術可用于組織樣品中代謝分子的原位質譜成像分析，其分辨尺度達到單細胞水平(10μm)。然而膽固醇分子結構為脂肪稠環，不含生色基團，在MALDI中極難電離；腦組織中含量最高的磷脂酰膽堿類脂質帶有固定正電荷，對其他類別分析物造成掩蔽效應，為膽固醇的分析帶來挑戰。因此，本研究設計了一類具有甲基吡啶鎓甲醛陽離子結構的反應性基質試劑，其醛基可與膽固醇上的羥基進行親核加成反應，為固醇分子引入固定正電荷，促進了其在MALDI中的解吸和電離。實驗結果顯示，MALDI檢測膽固醇的靈敏度得到大大提升，檢出限達到μg/mL量級。該類試劑僅需要一步室溫反應，無需孵育，前處理流程簡單，適用于組織上的噴涂反應，便捷地實現了腦組織切片上膽固醇的MALDI質譜成像分析。此外，這類反應性基質試劑也可以用于檢測維生素D、類固醇激素等多種含羥基的固醇類代謝物。
論文通訊作者為羅茜研究員和孫欽超副研究員，助理研究員楊致一、常宗為論文的共同第一作者。深圳先進院腦所朱英杰研究員團隊、深圳灣實驗室占鈴鵬博士為本研究提供了技術支持。（來源：醫工所）
本研究所開發的反應性基質試劑用于膽固醇MALDI質譜成像分析示意圖
