隨著對(duì)脂質(zhì)組學(xué)研究興趣的增加，需要改進(jìn)并簡(jiǎn)化脂質(zhì)分析方法。在過去的二十年，質(zhì)譜成像(MSI)已成為一種強(qiáng)有力的技術(shù)，用于分析各種化合物在組織表面的分子分布。基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI) MSI被廣泛用于研究常見脂類的空間分布。然而，復(fù)雜的樣品制備和需要真空電離可能會(huì)阻礙用于高通量脂質(zhì)分析。解吸電噴霧電離法(DESI)是一種較新的技術(shù)，在DESI中，分子在大氣壓條件下發(fā)生電離，從而減少樣品的準(zhǔn)備過程。此外，DESI不需要涂布基質(zhì)，減少外來基質(zhì)抑 制，使低含量物質(zhì)檢測(cè)更可行。本文，我們主要將DESI與MALDI MSI進(jìn)行比較。

有文獻(xiàn)表明：MALDI非常適合用于分析磷脂(GPL)、神經(jīng)酰胺鞘磷脂(SM)[1]、硫酸腦苷脂(ST)；不擅長分析復(fù)雜糖脂如神經(jīng)節(jié)苷類。

原因：神經(jīng)節(jié)苷脂含有聚唾液酸寡糖鏈，容易在MALDI電離過程中破碎[3][4]。神經(jīng)節(jié)甘脂在大腦中尤其豐富，在大腦發(fā)育、成熟、衰老過程中它們的組成發(fā)生變化，這種變化也會(huì)由病理而引起，例如神經(jīng)退化[2]。

劃重 點(diǎn)：

1、在小鼠腦部的成像實(shí)驗(yàn)中，使用DESI直接從小鼠大腦組織觀察并成像完整的多唾液酸化神經(jīng)節(jié)苷脂；

2、DESI在特定條件下得到的脂質(zhì)信息與MALDI互補(bǔ)。

實(shí)驗(yàn)條件

• 儀器：MALDI/DESI-SYNAPT Si HDMS

• 樣品：小鼠腦部切片

優(yōu)勢(shì)

DESI更適合分析結(jié)構(gòu)脆弱復(fù)雜的脂質(zhì)即神經(jīng)節(jié)苷脂

GPL的MALDI MSI在文獻(xiàn)中有報(bào)道，然而，脆弱復(fù)雜的脂質(zhì)即神經(jīng)節(jié)苷脂的MALDI MSI是有挑戰(zhàn)性的，這是由于低聚糖鏈和唾液酸基團(tuán)在電離過程中碎裂損失造成的。此外，在電噴霧電離過程中，大量唾液酸化神經(jīng)節(jié)苷脂被觀察到為多電荷狀態(tài)[2]。

圖1. DESI MSI檢測(cè)神經(jīng)節(jié)苷脂為雙電荷和三電荷負(fù)離子狀態(tài)。a. GD1和GT1神經(jīng)節(jié)苷脂；b. GT1和GQ1神經(jīng)節(jié)苷脂；c. M/z 917.5的GD1b (d18:1/18:0)DESI MSI，其與大腦皮層相關(guān)聯(lián)，特別是與大腦皮層的嗅覺區(qū)域相關(guān)聯(lián)，即與d. 所示的艾倫大腦圖譜的參考部分相關(guān)聯(lián)，如虛線圈內(nèi)紫色所示。

從采集到的質(zhì)譜信號(hào)考察，兩種電離技術(shù)各有所長

圖2. a. 負(fù)離子質(zhì)譜和；b. 正離子質(zhì)譜。a. MALDI和DESI都檢測(cè)到甘油磷脂(例如m/z 834.5)，MALDI對(duì)硫酸腦苷脂的電離效果較好，以及DESI對(duì)脂肪酸的電離效果較好，DESI在450 - 600m/z范圍內(nèi)也能檢測(cè)到溶血磷脂。在負(fù)離子模式DESI中觀察到多電荷信號(hào)；b. 正離子模式MALDI質(zhì)譜受噴涂的基質(zhì)影響，使脂質(zhì)區(qū)不清晰。圖例: o matrix 9-AA， ^ sulphatides，■ fatty acids，□ lysolipids，● multiply charged ions，﹡ matrix clusters (CHCA)。

兩種技術(shù)應(yīng)用于質(zhì)譜成像互補(bǔ)

圖3. 從上圖可見，對(duì)于DESI，分析FA、LYSO、PG和PC離子化更好，而對(duì)于MALDI，分析PE、ST和SM離子化更好（注意，在不同的實(shí)驗(yàn)條件下可能觀察到不同的電離效率差異）。