心磷脂和氧化心磷脂检测

心磷脂是什么?心磷脂是一类结构独特的二聚体磷脂,主要定位于线粒体内膜,在维持线粒体结构完整性、调控生物能量代谢与细胞凋亡进程中发挥核心作用。凭借特征性的四酰基骨架与组织特异性酰基链组成,心磷脂已成为表征线粒体功能状态、膜完整性水平及氧化应激程度的敏感生物标志物。对心磷脂分子谱开展全面的定性定量分析,是阐明不同生物体系中线粒体动态重塑、脂质代谢调控及能量代谢表型差异的核心基础。生理条件下,氧化修饰

]心磷脂是什么?

心磷脂是一类结构独特的二聚体磷脂,主要定位于线粒体内膜,在维持线粒体结构完整性、调控生物能量代谢与细胞凋亡进程中发挥核心作用。凭借特征性的四酰基骨架与组织特异性酰基链组成,心磷脂已成为表征线粒体功能状态、膜完整性水平及氧化应激程度的敏感生物标志物。对心磷脂分子谱开展全面的定性定量分析,是阐明不同生物体系中线粒体动态重塑、脂质代谢调控及能量代谢表型差异的核心基础。

生理条件下,氧化修饰心磷脂(oxCL)在总心磷脂中的摩尔占比不足0.5%;即便心磷脂本身,在细胞与组织总磷脂中的占比也仅为1~3 mol%。尽管代谢组学技术已取得长足发展,但针对这类丰度极低、结构高度多样的氧化脂质分子,精准分析仍面临重大技术挑战,也因此,开发可靠、灵敏、高选择性的oxCL分析方法成为领域的迫切需求。

心磷脂的精准检测、定量与定位,是研究线粒体功能障碍、解析其在多种人类疾病中病理机制的重要工具。目前心磷脂分析多采用液相色谱分离,联合质谱检测、质谱成像、鸟枪法脂质组学、离子迁移谱、荧光法及放射性标记等技术,对仪器平台能力与方法学优化均有极高要求。

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谱领生物可提供全面的心磷脂、单溶血心磷脂、氧化型心磷脂定性与定量分析服务。依托先进的仪器平台与标准化实验流程,能够交付可靠、可重复、高特异性的脂质组学数据,为您的线粒体功能与脂质代谢研究提供坚实的技术支撑。

]服务流程

① 样本采集与制备

收集细胞、组织、血浆或线粒体样本,于‑80℃保存,保障脂质性质稳定。

② 脂质提取

采用MTBE法,加入内标,提取心磷脂。

③ 色谱分离

使用反相液相色谱或者亲水作用液相色谱(HILIC LC),分离不同种类、不同异构体的心磷脂。

④ 质谱检测

借助液相色谱‑串联质谱(LC‑MS/MS)或者液相色谱‑高分辨质谱(LC‑HRMS),检测心磷脂(CL)、单溶血型心磷脂(MLCL)和氧化型心磷脂(OxCL)。

⑤ 数据处理与注释

包含峰解卷积、内标校正,以及基于二级质谱(MS/MS)的异构体鉴定。

]服务优势

① 以1 fmol的超低检测限检测心磷脂种类,为痕量分析提供高灵敏度保障。

② 单次检测即可覆盖心磷脂、单溶血心磷脂、氧化心磷脂。

③ 提供高质量的质量准确度,质量误差始终控制在±5 ppm范围内,确保物质鉴定的可靠性。

④采用高分辨率质谱平台分离并解析结构相似的物质。

⑤采用混合心磷脂内标,可对各类样本进行稳定的定性和定量分析。

]应用方向

对心磷脂进行准确的定性及定量分析,是开展线粒体研究不可或缺的环节。鉴于心磷脂易受氧化损伤影响且参与众多细胞通路,可为如下研究方向提供极具价值的参考依据:

① 线粒体功能研究:心磷脂对线粒体的能量产生和稳定性至关重要。对其进行分析有助于理解代谢性疾病中的线粒体功能障碍。

② 脂质代谢:分析心磷脂以研究疾病中脂质代谢的变化。

③ 衰老:通过心磷脂谱分析研究线粒体功能的年龄相关变化。

④ 神经退行性疾病:研究阿尔茨海默病、帕金森病及其他神经退行性疾病中心磷脂的变化情况。

⑤ 癌症研究:探究心磷脂在线粒体生物能量学和肿瘤进展中的作用。

⑥ 药物研发:通过分析心磷脂来评估化合物对线粒体健康的影响。

]检测仪器

平台一:超高效液相色谱串联质谱联用仪 1290-6470( Agilent UHPLC-MS/MS)

灵敏度更高 — 低至亚飞克级的检测限更清晰的信号和更低的噪音 — 安捷伦喷射流技术采用超热氮气改善离子生成与脱溶剂。可灵活升级为 Agilent iFunnel 技术的安全投资通过弯曲的圆锥形六极杆创新组件进行产物离子的高效采集和传输筛查、确证和定量 — 触发式多反应监测 (tMRM) 结合了快速、灵敏的 MRM 定量分析与产物离子谱图,可用于谱库检索、化合物筛查和确证。

平台二:超高效液相色谱串联质谱联用仪 SCIEX QTrap 7500 质谱系统

业界著名的SCIEX公司的QTRAP 7500质谱系统具有极高的灵敏度和特异性,它具备新离子源、离子路径和软件,显著提升定量分析的灵敏度、工作效率及稳定性将液相色谱串联质谱定量分析进入灵敏度新纪元。OptiFlow™ Pro离子源、E Lens™技术和D Jet™离子导向技术共同提高了灵敏度。MRM扫描的同时结合QTRAP扫描如增强子离子(EPI)扫描获得高质量的MS/MS质谱图,或MRM³有效消除高背景和干扰提供更好的特异性和定量性能,且不会降低仪器的定量灵敏度,将分析物定量到低痕量水平。

平台三:超高效液相色谱高分辨质谱联用仪 Q Exactive ™ HF-X ( Thermo Scientific Orbitrap MS)

搭配UltiMate ™ 3000系统,使用Q Exactive ™组合型四极杆Orbitrap质谱仪可以快速可靠地识别、定量和确认更多化合物。 本台式 UHPLC-HRMS 系统将四极杆母离子选择性与高分辨率和准确质量数(HRAM)Orbitrap检测相结合,提供出色性能和多功能性。 Q Exactive 质谱仪特别适用于非目标或目标化合物筛查,也能够实现广泛的定性和定量应用。


]送样要求

样本类型最低用量储存条件备注
细胞沉淀≥1×107个细胞-80℃PBS洗涤,无血清
组织≥50 mg-80℃速冻保存,避免反复冻融
血浆/血清≥200 μL-80℃建议使用EDTA
分离线粒体≥100 μg蛋白-80℃通过BCA或Bradford法测定蛋白量
细菌培养物≥109个细胞-80℃离心并洗涤

]检测周期

样本检测:10-15 个工作日;

数据分析:5-7 个工作日;

服务周期自收到预付款、待测样本和客户确认检测要求之日起计算。

心磷脂实测谱图(部分结果)


NO Metabolite nameNOMetabolite nameNOMetabolite name
1MLCL 18:2/18:3/18:35
CL 20:3/20:3/20:3;OH/22:49CL 18:2/18:3/18:3/20:3
2MLCL 18:2/18:2/18:36CL 18:3/18:3/18:3/18:310CL 18:1/18:2;OH+OOH/22:5/22:5
3MLCL 18:2/18:2/18:27CL 18:2/18:3/18:3/18:311CL 18:2/18:2/18:2/18:3
4MLCL 18:1/18:2/18:28CL 18:2/18:2/18:3/18:312CL 18:2/18:2/20:3/20:5
... ... ... ...

图片关键词

Cardiolipin oxidized by ROS from complex II acts as a target of gasdermin D to drive mitochondrial pore and heart dysfunction in endotoxemia

期刊: Cell Reports

发表日期:2024年05月

研究背景:内毒素诱导的心肌功能障碍(EIMD)是内毒素血症最常见、出现最早的并发症,可使患者死亡率升高50%~70%,但目前临床上尚无针对EIMD的特异性治疗手段。

生理状态下,心磷脂主要分布于线粒体内膜,由心磷脂合酶(CLS)合成。内毒素应激下,心磷脂被线粒体活性氧(mROS)氧化为oxCL,并通过磷脂翻转酶PLS3介导,从线粒体内膜翻转到外膜。定位到线粒体外膜的oxCL可直接招募GSDMD-N,并促进其寡聚化,最终形成线粒体膜孔,启动后续线粒体损伤和炎症放大。

实验方法:采用LC-MS/MS定量检测心肌线粒体中的心磷脂(CL)与氧化心磷脂(oxCL):取心肌组织线粒体样本,加入心磷脂内标后经甲基叔丁基醚、正己烷/异丙醇两步液液萃取提取总脂质;色谱采用Acclaim C30柱、50℃柱温,质谱采用Q Exactive轨道阱质谱仪,加热电喷雾负离子模式检测;原始数据经Compound Discoverer软件处理分析。

实验结果:LPS刺激4 h后,对不同处理的野生型(WT)小鼠心脏线粒体的氧化心磷脂(oxCL)开展检测分析。结果显示,在心肌细胞线粒体中鉴定出71种不同的CL分子种类,其中6种为氧化形式,心肌线粒体总oxCL含量显著升高,而总心磷脂总量无明显变化;心磷脂氧化抑制剂XJB‑5‑131可完全抑制oxCL蓄积。给予复合体II抑制剂DI处理后,小鼠心肌线粒体的oxCL水平显著下降。

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