脂質組概念

脂質學（Lipidomics）的概念是隨著基因組，蛋白質組研究的興起而被提出的，早由華人科學家韓賢林在2003提出。脂質組學是對生物體、組織或細胞中的脂質以及與其相互作用的分子進行全面系統的分析、鑒定，了解脂質的結構和功能，進而揭示脂質代謝與細胞、器官乃至機體的生理、病理過程之間的關系的一門學科。

脂質分子

脂質是自然界中存在的一大類不溶于水而易溶解于有機溶劑、在化學成分及結構上非均一的化合物，主要包括脂肪酸及其天然發生的衍生物（如酯或胺），以及與其生物合成和功能相關的化合物。脂質能夠參與多種生物代謝：能量轉換、物質運輸、信息識別與傳遞、細胞發育和分化及細胞凋亡等。脂質代謝異?？梢l諸多人類疾病，包括糖尿病、肥胖癥、癌癥以及神經退行性疾病等。目前，脂質組學已經被廣泛運用于藥物研發、分子生理學、分子病理學、功能基因組學、營養學以及環境與健康等重要領域研究。

研究表明哺乳動物體內約存在1000-2000種脂質，并且隨著脂質研究技術的不斷發展，各種新的脂質分子還在不斷地被發現。由于脂質種類繁多，美國國立衛生研究院(NIH)提出將脂質主要分為以下八類：

脂質組學研究方法概述
1.     脂肪酸類fatty acyls

2.     甘油脂類glycerolipds

3.     甘油磷脂類glycerophospholipids

4.     鞘脂類sphingolipdis

5.     固醇脂類sterol lipids

6.     孕烯醇酮脂類prenolipids

7.     糖脂類saccharolipids

8.     多聚乙烯類polyketides

脂質組學研究方法概述
常見脂質在細胞中的分布

脂質組學研究方法概述
脂質組研究heatmap圖

脂質組學鑒定方法

脂質代謝物結構較為復雜，按極性可分為極性脂類（如甘油磷脂、鞘脂）和非極性脂類（如甘油酯、膽固醇）。根據不同的官能團、碳鏈長度、雙鍵數量等差異，不同的脂質也可在色譜上被分離。 以下是幾種常用脂質鑒定的技術方法：

一
“法”（shotgun method）

 基于電噴霧離子化質譜ESI-MS的“法”（shotgun method) 是目前研究脂質組學常用的分析方法。脂質樣品在提純后，不經色譜柱分離，直接進樣后根據脂質分子不同pH值條件下電荷差異性進行離子源內分離。正、負離子模式下分開檢測不同脂質分子。法具有樣品前處理簡單、樣品用量少、分析時間短等特點。缺點是較難分析低豐度脂質。

脂質組學研究方法概述
“法”脂質組分析實驗流程

二

氣相色譜與質譜聯用（GC-MS）

脂類小分子大多具有較高的揮發性，氣相色譜能夠快速有效地將脂質與其他大分子物質分離，再通過質譜鑒定脂類小分子。但對分析物揮發性、衍生化的要求制約了GC-MS在脂質組學中的應用。

三

液相色譜與質譜聯用（LC-MS）

相比氣相色譜，液相色譜對分析物沒有揮發性要求，亦無需進行衍生化，可在保留脂質完整信息的前提下實現色譜柱上的良好分離，廣泛適用于脂質組學研究，根據液相色譜流動相和色譜柱類型的不同，可分為正相色譜（NPLC）和反相色譜（RPLC）2種分離模式。

NPLC根據特征官能團實現脂質類間分離，但由于NPLC多采用等疏水溶性流動相，因此不易溶解極性脂質，對質譜兼容性差，脂質定量結果重現性也較低。

RPLC根據脂質不飽和度及碳鏈長度實現脂質類內分離，但不利于脂質類間分離，由于流動相中水相比例較高，非極性脂質溶解性不佳，且強極性、水溶性脂質保留時間過短、分離度較低而信號堆積不利于檢測。

四

親水作用色譜-質譜聯用技術（HILIC-MS）

親水作用色譜（hydrophilic interaction liquid chromatography，HILIC）是一種新型色譜分離模式，其分離機制介于NPLC和RPLC之間，整合了RPLC和NPLC的優缺點。HILIC采用未鍵合硅膠極性固定相和水-水溶性有機溶劑為流動相，有利于極性脂質的分離，克服了NPLC和RPLC在極性脂質分離過程中的不足，使脂質在類間分離的基礎上進一步實現類內分離。由于流動相含有高濃度有機相，可增強脂質離子化效率，提高脂質檢測靈敏度，與質譜有較好的兼容性。

脂質組學研究方法概述
      HILIC,NPLC和RPLC幾種色譜的特性比較

脂質組學研究方法概述
百泰派克生物科技依托高通量氣相，液相色譜串聯Obitrap Fusion Lumos質譜分析平臺，專業統計學和生物信息學分析技術，以及經驗豐富的脂質組分析專家團隊，配合各類脂肪酸同位素標準品，能夠對超過40 個脂肪酸進行精準定性、定量分析。關于脂質分子（組）詳細實驗方案和樣品要求，