什么是脂质:
脂质是一类难溶于水而易溶于非极性溶剂的生物有机分子。主要包括非极性脂质(包括胆固醇、胆固醇酯和甘油三酯)、极性脂质(包括磷脂类、鞘脂类和糖脂类)和脂质代谢物(指脂质合成或水解过程中产生的物质, 它们中许多是具有生理活性的第二信使物)。根据LIPID MAPS最新分类,从化学结构和生物合成的角度将脂质分为8大类,即:脂肪酰类 (fatty acyls)、甘油脂类 (glycerolipids)、甘油磷脂类 (glycerol-phospholipids)、鞘脂类(sphingolipids)、固醇脂类(sterollipids)、孕烯醇酮脂类(prenolipids)、糖脂类(saccharo-lipids)、多聚乙烯类(polyketides)。

甘油磷脂类 多聚乙烯类 类固醇类 鞘脂类 甘油酯类 孕烯醇酮脂类 糖脂类 脂肪酰类
脂质功能
脂质主要具有如下功能:作为细胞膜的骨架物质;贮存能量;参与细胞的许多重要功能,如作为信号分子。
在医学方面,人类许多重大疾病都与脂质代谢紊乱有关, 如阿兹海默症、肥胖、糖尿病、动脉粥样硬化以及一些传染病等。在植物中,脂质参与光合作用、气孔运动、信号转导、细胞分泌、小泡运输和细胞骨架重组等过程。作为代谢组学的重要分支之一,脂质组学是从系统水平上研究生物体内脂质的组成和含量变化,揭示其相互作用及与其他生物分子的作用,从而研究脂质代谢调控在各种生命现象中作用机制的一门新学科。
目前主要的研究方法
生物质谱技术是目前脂质组学研究的核心工具。按照是否进行预先的色谱分离,基于质谱技术的脂质组分析策略主要包括液相色谱-质谱联用技术和“鸟枪法”脂质组学技术(shotgun lipidomics)。液相色谱-质谱联用技术策略是利用(超)高效液相色谱分离技术首先对不同种类的的脂质进行分离,然后再进行质谱定性定量分析;“鸟枪法”技术策略通常不需要经过色谱分离,而采用直接进样(direct infusion)法对脂质提取物进行分析鉴定。其原理主要是源内分离(intrasource separation),即根据脂质分子在不同pH值条件下带电倾向的差异,通过调整样品的pH值,改变脂质分子的离子化倾向,并结合ESI正、负离子检测模式的切换,达到离子化过程中分开检测不同脂质分子的目的,最后利用串联质谱技术进行分析鉴定和定量。按照质谱仪器的种类,主要分为高分辨率质谱如QTOF和串联四极杆质谱两大类。前者主要对脂质分子的分子量进行精确测定(通常达到数个ppm的精确度)并辅助二级质谱碎片信息得到脂质种类、侧链组成和定量信息,后者主要利用(多)母离子扫描(PIS)、中性丢失扫描(NLS)和多反应监测(MRM)等技术获得脂质的结构信息的定量信息。前者主要用于非靶向脂质组学分析,有助于发现新的脂质成分;而后者则主要用于靶向脂质组学(半)定量分析。
谱领脂质组学服务平台
超高效液相-四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)
质谱仪为AB Sciex TripleTOF 6600系统,能为脂质组学提供高扫描速度下的高质量准度、高分辨率和高灵敏度分析。能同时对一级质谱精确质荷比和二级质谱碎片进行检测,定性定量更加准确。优点是不需要预先设定检测的脂质种类,仅对所有能检测到的脂质进行全部、无偏向性地检测,缺点是定量准确度低于UPLC-MS/MS方法,且无法检测到低丰度脂质。因此,该平台适合于非靶向脂质组学分析,筛选生物标志物。

超高效液相-串联四极杆质谱(UPLC-MS/MS)
质谱仪为AB Sciex QTrap 5500系统。在反相色谱分离的基础上,采用PIS, NLS或MRM等技术实现定性定量。该法优点是定量更准确、灵敏度更高,缺点是仅能对设定的目标脂质分子进行检测且可能需要标准品(如果需要绝对定量的话)。因此,本法更适合于对已知脂质包括低丰度的脂质进行定量分析。

谱领脂质组检测范围
| 脂质种类 | 数量 |
| 卵磷脂(PC) | 150 |
| 溶血卵磷脂(LPC) | 26 |
| 磷脂酰乙醇胺(PE) | 220 |
| 溶血磷脂酰乙醇胺(LPE) | 26 |
| 生磷脂酰肌醇(PI) | 200 |
| 鞘磷脂(SM) | 12 |
| 神经酰胺(CER) | 12 |
| 二氢神经酰胺(DCER) | 12 |
| 乳糖基神经酰胺(LCER) | 12 |
| 酸性神经酰胺(HCER) | 12 |
| 甘油三酯(TAG) | 520 |
| 甘油二酯(DAG) | 60 |
| 胆固醇酯(CE) | 26 |
| 游离脂肪酸(FFA) | 28 |
谱领生物脂质组学分析示例:
