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質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)展：清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)展單細(xì)胞分析新技術(shù)
2021年05月20日 10:07:10
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點(diǎn)擊量：8500
近日，清華大學(xué)精密儀器系的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種基于質(zhì)譜技術(shù)的單細(xì)胞脂質(zhì)組精細(xì)結(jié)構(gòu)分析的新方法，實(shí)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物單細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的大規(guī)模精細(xì)結(jié)構(gòu)分析。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《自然?通訊》（Nature Communications）上。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日，清華大學(xué)精密儀器系的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種基于質(zhì)譜技術(shù)的單細(xì)胞脂質(zhì)組精細(xì)結(jié)構(gòu)分析的新方法，實(shí)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物單細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的大規(guī)模精細(xì)結(jié)構(gòu)分析。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于《自然•通訊》(Nature Communications)上。
單細(xì)胞分析即對(duì)單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行分析研究。世界上沒有兩片完全相同的樹葉，也沒有兩個(gè)完全相同的細(xì)胞。單個(gè)細(xì)胞之間在蛋白質(zhì)水平、所表達(dá)的RNA轉(zhuǎn)錄子等方面都可能有明顯的差別，即所謂的細(xì)胞異質(zhì)性。而單細(xì)胞分析技術(shù)就是研究細(xì)胞異質(zhì)性的有效方法。對(duì)于細(xì)胞異質(zhì)性的研究在生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域都有著重要的意義。
單細(xì)胞分析技術(shù)的研究對(duì)象包括基因組、表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組譜系等。其中基因組學(xué)分析技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)較為成熟，轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白組學(xué)分析技術(shù)近年來(lái)也大受關(guān)注，而脂質(zhì)組學(xué)分析則是剛起步的新技術(shù)。
脂質(zhì)是細(xì)胞的主要組成成分之一，不但數(shù)量龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且由于脂質(zhì)的碳碳雙鍵位置、脂肪酸鏈位置等多處結(jié)構(gòu)特征均可變化，異構(gòu)體數(shù)量也有很多。所以針對(duì)單細(xì)胞的脂質(zhì)組分析對(duì)技術(shù)的要求非常高。目前單細(xì)胞脂質(zhì)組分析主要使用質(zhì)譜技術(shù)，如探針電噴霧質(zhì)譜、流式電噴霧質(zhì)譜和單探針質(zhì)譜等。雖然質(zhì)譜技術(shù)具有靈敏度高、特異性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，但是單個(gè)細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的定量分析和精細(xì)結(jié)構(gòu)鑒定仍然存在不小的問(wèn)題。
清華大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展的單細(xì)胞脂質(zhì)組精細(xì)結(jié)構(gòu)表征技術(shù)為解決這一問(wèn)題提供了可行的方案。該項(xiàng)技術(shù)是研究團(tuán)隊(duì)利用自由基誘導(dǎo)解離、光化學(xué)衍生與多級(jí)質(zhì)譜，與細(xì)胞固定、細(xì)胞電遷移和按需電噴霧離子化等手段相結(jié)合發(fā)展起來(lái)的前沿成果。不僅解決了哺乳動(dòng)物單細(xì)胞內(nèi)大規(guī)模脂質(zhì)的按需、高靈敏度檢測(cè)的技術(shù)挑戰(zhàn)，還能夠?qū)崿F(xiàn)脂質(zhì)脂肪酸鏈、sn-位置、碳碳雙鍵位置等精細(xì)結(jié)構(gòu)鑒定。
在實(shí)驗(yàn)中，研究人員完成了對(duì)單細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)C=C位置異構(gòu)體和脂質(zhì)sn位置異構(gòu)體的鑒定和相對(duì)定量分析。結(jié)果表明該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)多個(gè)脂質(zhì)分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)鑒定和相對(duì)定量。而且研究人員還利用這一技術(shù)區(qū)分了基于脂質(zhì)C=C異構(gòu)體分析的敏感和耐藥肺癌細(xì)胞，為該技術(shù)在精準(zhǔn)醫(yī)療方面的應(yīng)用提供支持。
癌細(xì)胞也具有很強(qiáng)的細(xì)胞異質(zhì)性，單細(xì)胞脂質(zhì)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于癌癥研究以及精準(zhǔn)治療也有重要意義。隨著生活方式的轉(zhuǎn)變以及老齡化的發(fā)展，癌癥對(duì)人類造成的健康威脅已經(jīng)變得越來(lái)越大。癌癥患者數(shù)量急劇增加，癌癥的檢測(cè)與治療技術(shù)也在快速發(fā)展，精準(zhǔn)治療就是癌癥治療技術(shù)的主要發(fā)展方向。細(xì)胞異質(zhì)性研究是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療的重要基礎(chǔ)，單細(xì)胞脂質(zhì)組分析技術(shù)作為單細(xì)胞分析的新興技術(shù)，對(duì)于癌癥精準(zhǔn)治療的發(fā)展將起到重要的推動(dòng)作用。除此之外在生物學(xué)基礎(chǔ)研究、疾病標(biāo)志物篩查及新藥研發(fā)等領(lǐng)域也有很大的應(yīng)用價(jià)值。
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