脂质组学及其应用研究进展

【作者】 魏芳； 董绪燕； 吕昕； 陈洪；

【机构】 中国农业科学院油料作物研究所；

【摘要】 脂类是生物的重要组成成分之一,它不但是某些结构的主要组成成分,例如细胞膜,同时也参与信号传导等重要的生理过程,脂类的异常代谢的发生会引起Alzheimer’s症、癌症、炎症反应、精神分裂症、心血管疾病等。研究生物体的脂类组成,脂类代谢以及脂类相互作用的科学被称为脂类组学。脂质组学(Lipidomics)是大规模研究生物系统中细胞脂质网络及代谢通路的一门新兴学科。与各种组学相似,脂类组学也需对复杂体系中的脂类分子尽可能多的鉴定、确定和定量。广义上脂质可定义为:疏水性或双亲性小分子;某些脂质因为其双亲性的特质(兼具亲水性与疏水性),能在水溶液环境中形成囊泡、脂质体或膜等构造。基于脂质定义,LIPID MAPS分类系统将脂质分为:脂肪酸、甘油酯、甘油磷脂、鞘磷脂、糖脂,聚酮化合物、异戊二烯醇脂质和甾醇脂等八类。每类脂质又能进一步分为更多的亚类或分子种,因而自然界尤其是生物样本中脂质种类十分庞大。脂质组学是代谢组学的一个分支,是综合研究脂质代谢的一个重要手段。随着ESI、APCI、APPI等软电离技术的发展,质谱分析已成为代谢组学分析不可或缺的手段。因其具有高灵敏度和高分离能力,逐渐成的最有潜力的分析技术,以满足更快速、灵敏和高选择性要求。随着质谱与色谱联用技术的发展,脂质组学也得到快速发展。本文将概述近年来现代质谱分析技术在脂质组学及其应用中的研究进展,着重介绍脂质的结构及生物学功能、提取方法、分离方法、质谱鉴定方法、定量分析方法及脂质组学的应用研究等几个方面,并提出问题和展望,以期可以在现有方法上进行改进提高,用以发现更多的功能脂质,进而为脂质生物学特性和营养特性的深入研究提供参考,进而运用于营养相关疾病机制研究中发展疾病生物标志物及治疗靶标以及研究疾病机理等,并期待推进功能脂质组学研究的发展。更多还原