光化学衍生质谱分析斑马鱼胚胎不饱和脂质异构体

【作者】 赵旭； 陈静； 张四纯； 张新荣； 马潇潇；

【机构】 微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室清华大学化学系； 清华大学生命科学学院； 精密测试技术及仪器国家重点实验室清华大学精密仪器系；

【摘要】 斑马鱼(Danio rerio)是发育生物学研究中常用的模式脊椎动物,其基因组和人类具有较高的相似性。斑马鱼胚胎在体外发育,发育周期短,体积较大且通体透明,便于进行各类发育生物学研究。脂质(lipids)作为斑马鱼胚胎中丰度较高的一类生物分子,承担着构建生物膜、作为信号传导分子和能量来源等重要功能。近年来,已有研究对斑马鱼胚胎中的主要脂质物种进行成像1、定量分析并揭示发育过程中活跃的脂质代谢2。但常规的质谱脂质组学分析手段很难区分不饱和脂质的碳碳双键(C=C)位置异构体,这一技术难题阻碍了对不饱和脂质代谢相关的生理、病理过程的深入研究。在本研究中,我们采用基于Paternò-Büchi反应的在线光化学衍生法与串联质谱联用3,分别分析斑马鱼胚胎发育早期(0-5 hpf)体细胞(body)与卵黄(yolk)中不饱和磷脂物种碳碳双键(C=C)位置异构体的组成。在254 nm波长紫外光激发下,不饱和脂质和丙酮发生加成反应,生成含有氧杂四元环结构的产物分子。在串联质谱(MS/MS)模式下,反应产物碎裂,产生一对携带有C=C位置信息的诊断离子。根据诊断离子的强度信息,还可以对C=C位置异构体进行相对定量。初步数据显示,部分磷脂酰胆碱(PC)物种的脂肪酸链组成异构体与C=C位置异构体在细胞与卵黄中的相对含量存在较为显著的差异。本研究旨在通过分析斑马鱼胚胎中主要不饱和脂质物种的C=C位置异构体,为基于斑马鱼的发育生物学研究提供一个全新的视角。更多还原