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组织成像质谱检测急性肾损伤中的早期脂质变化

阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员使用称为MALDI组织成像的激光扫描方法对变化进行了局部定位,从而对急性肾损伤中早期肾脂质的变化进行了显微镜观察。

这些疾病模型的结果最近发表在《美国生理学杂志》的《肾脏生理学》上,显示了MALDI组织成像功能的一个例子。相应的作者,微生物学副教授Janusz Kabarowski博士说,MALDI组织成像现已在UAB上市,它将能够在整个校园内协助基础和临床生物医学研究。

Kabarowski说:“我认为将其整合到现有的UAB研究中心以促进拨款的机会是巨大的。” “它可以用于任何组织损伤。对于可以用MALDI成像质谱仪成像的药物,您可以分辨出药物到达一块组织中的哪个位置,这对于测试癌症研究中的候选治疗剂也具有明显意义。我们可以在分子水平上及时捕获。”

成像可以揭示生物体中复杂的生化过程的空间分布,从而显示蛋白质或小分子发生变化的位置。与化学染色剂,免疫组化标签或放射性标记不同,它不需要先验地了解目标化合物。

急性肾损伤是重症患者住院疾病或死亡的主要原因。在Kabarowski及其同事使用的小鼠损伤模型中,肾脏缺血30分钟。再灌注后六小时,在未见严重肾损害之前,将肾脏切除并切成两半。从两半提取脂质。另一个被快速冷冻并切成薄片,安装在特殊涂层的载玻片上。

提取的脂质使用SWATH质谱仪进行了分析,UAB研究人员发现,在六个小时内有四个发生了显着变化(所有都是增加的)。其中的三种脂质是醚连接的磷脂,包括缩醛磷脂,一种被认为具有保护性抗氧化特性的醚磷脂。他们还发现这些醚连接的磷脂的水平与血浆肌酐的水平相关,血浆肌酐是急性肾损伤的标志。这表明它们在急性肾损伤中起因或保护作用,也表明它们可能是损伤的有效早期生物标志物。

然后,研究人员使用MALDI组织成像来发现最丰富的醚连接磷脂在哪里浓缩。在MALDI中,强大的激光通过真空升华在施加基质材料后扫描薄组织切片,将脂质离子从组织表面击落。然后,MALDI飞行时间质谱分析法和离子裂解技术可以鉴定出肾脏近端小管,将其作为醚连接的磷脂浓缩的地方。已知近端小管最容易发生缺血相关损伤。

除了Kabarowski之外,“使用SWATH脂质组学结合MALDI组织成像技术在急性肾脏损伤中早期脂质变化”的共同作者是UAB儿科重症监护医学博士Sangeetha Rao和UAB UAB部门的Kelly B. Walters。化学与微生物学;UAB药理毒理学系Landon Wilson和Stephen Barnes博士,目标代谢组学和蛋白质组学实验室;阿联酋肾脏病科和肾脏病研究与培训中心的Bo Chen博士,Subhashini Bolisetty博士和Anupam Agarwal医学博士;和UAB化学系的David Graves。

MALDI成像质谱仪代表“基质辅助激光解吸电离”成像质谱仪。SWATH质谱仪代表“所有理论光谱的顺序窗口采集”质谱仪。

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