应用实例 · 质谱成像

脂质组学成像:把「脂质全貌」画在组织里

脂质组学研究生物体内全部脂质及其相互作用。脂质组学成像,借助质谱成像(MSI)在组织结构上原位呈现脂质家族(磷脂、鞘脂、固醇类等)的空间分布全貌,使研究者能直接看到「哪些脂质、在哪个区域、以什么格局分布」。
本文目录
一、脂质组学成像要解决什么二、DPI 在脂质成像中的技术优势三、典型场景与案例四、与多组学整合和工程落地
技术原理示意:离子源对样品逐点电离 组织切片 样品 电离束 脂质组学成像:把「脂质全貌」画在组织里 离子 质谱 分析器
脂质组学成像:把「脂质全貌」画在组织里 示意图

一、脂质组学成像要解决什么

很多脂质问题本质是空间问题:为什么神经元与胶质区脂质不同?为什么瘤区与癌旁脂质谱不同?传统脂质组学匀浆测平均量,抹平了这些差异。脂质组学成像用 MSI 保留结构,直接呈现实质性分布,回答「分布差异背后的机制」。

新策源 MSI DPI 应用说明把「空间脂质组」列为科研检索核心方向,并通过光化学二次电离把正负离子模式下可检出的脂质、萜类、黄酮类、氨基酸和苷类等拓展百余种,整体信号增强 1–3 个数量级。

二、DPI 在脂质成像中的技术优势

脂质极性跨度大,既有强极性磷脂,也有完全非极性甘油三酯、胆固醇。传统 DESI 对非极性组分有极性歧视且离子抑制强;新策源 MSI DPI 通过解吸电喷雾叠加光化学二次电离,无极性歧视,可同时覆盖极性与非极性脂质,整体代谢物信号增强 1–3 个数量级。

公开定量案例显示,鼠脑中胆固醇信号提升约 205 倍;负离子模式下 PE-O/PE 信号提高 2–4 倍,直观体现光电离对脂质灵敏度的跃升。

三、典型场景与案例

DPI 案例中,小鼠脑切片可同时成像神经递质与多种脂质(GalCer 等),对神经科学、药理学与神经化学具指导意义;黑素细胞痣研究中,痣区与正常组织在 MAG/DAG/TG 等非极性脂质以及 S1P、胆固醇、PC、SM 上呈现系统性差异,且特征分子分布与 H&E 痣区高度吻合(Talanta, 2021)。

免前处理让这类往往需要大量样本对比的脂质研究更易落地:新策源两款成像源免基质、即取即测,且成像后切片保持完整,可继续 H&E 或免疫组化验证。

四、与多组学整合和工程落地

单一脂质图不足以解释机制,脂质组学成像常与空间代谢组、空间蛋白质组联合,形成多组学整合成像。新策源两款成像源适配 Agilent / AB SCIEX / Thermo 主流质谱主机,分辨率互补:DPI 20–200 μm,LDPI 2–3 μm 免标记常压成像。

工程上,DPI 提供自研钛合金离子传输管、前端不损伤样品、可拆洗维护,使脂质组学成像能够稳定、可重复地开展。

常见问题(FAQ)

脂质组学成像和普通脂质组学区别在哪?
普通脂质组学匀浆测平均成分,丢失空间信息;脂质组学成像用 MSI 在切片上原位呈现脂质分布,保留组织结构。
DPI 对脂质灵敏度提升的数据怎么看?
鼠脑胆固醇提升约 205 倍、负离子 PE-O/PE 提高 2–4 倍,反映光电离对脂质灵敏度的增强,不表示真实浓度变化了这么多。
为什么脂质成像看重无极性歧视?
因脂质极性跨度大,从强极性磷脂到非极性甘油三酯/胆固醇都有;DPI 的光化学二次电离无极性歧视,可同时覆盖。
2–3 μm 的 LDPI 对脂质成像有什么用?
更高分辨率可判断脂质是否定位于特定细胞器或细胞带,进入单细胞/亚细胞尺度,补足 20–200 μm 区间之外的需求。

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