脂质组学分析的主要仪器方法(2)

　　2.4成像分析（imaging analysis）
　　
　　成像分析即对生物样品中的脂类化合物分布进行可视化分析，以获取动态变化的数据。脂质组学的成像分析主要有荧光成像和MS成像[30],前者灵敏度高，但需要对样品进行衍生化处理，而且一次成像只能获得一种或几种脂类化合物的信息。后者一次成像可以获得很多种脂类化合物的信息，且无需对样品进行衍生化处理，但检测灵敏度有限[31-33].在各种MS成像技术中，MALDI-MS成像最具优势[34],但仍然有灵敏度的限制[35],有时还有基质效应的影响，且难以用于活体或原位成像分析。二次离子质谱（SIMS）空间分辨率高，已经用于单细胞的脂类化合物成像分析[36].至于AMS成像分析，解吸附电喷雾（DESI）用得较多，虽然其空间分辨率不如MALDI-MS和SIMS[37],但由于可保持样品的原始状态，故能实现实时原位检测[38].在这方面如何降低MS成像分析中的基质效应，进一步提高MAL-DI-MS成像分析的灵敏度，增强AMS成像分析的分辨率和灵敏度，仍然是需要解决的问题。
　　
　　2.5数据处理（data processing）
　　
　　脂质组学分析最终要将分析数据与脂类化合物的代谢通路或网络关联起来，获得生物标志物的信息。要完成这一步，一般是借助生物信息学和系统生物学的方法[39],将脂质组学数据整合到代谢通路中[40].在这方面已经有不少软件包可供使用，但一些商业软件的通用性不很理想。目前使用较多的数据处理软件有两类，一类是免费开放的软件，比如SECD和LIMSAl两个软件[41]可以分析正、负离子模式的MS数据以及MS/ MS数据；第二类是商业软件，比如SCIEX公司的LipidViewTM软件[42]和安捷 伦 公 司 的MassHunter软 件[43],以 及ThermoScientific公司的LipidSearch Software[44].统计分析可 以 采 用IBM SPSS统 计 软 件 进 行Mann-Whitney U检验。
　　
　　正如脂质组学分析没有标准的程序和仪器平台，涉及生物信息学和系统生物学的脂质组学分析也没有功能完备的通用软件，往往需要研究人员根据自己的仪器装置和分析目的对商业软件或开放软件进行优化和组合，甚至需要独立开发自己的软件[1].这方面仍然有很多工作要做。
　　
　　3展望
　　
　　脂质组学分析是一个快速发展的领域，对于生命科学和临床医学研究意义重大。虽然已有很多不同的分析仪器和方法，但是没有标准的操作程序和仪器装置，特别是缺乏活体脂质组学分析装置。要使脂质组学分析更好地为人类健康服务，仍然需要科学工作者付出艰辛的努力。其中，合适的仪器装置和数据处理软件是首先必须解决的瓶颈问题。鉴于此，今后的研究将着重于构建通用性好、灵敏度高、速度快、实用性强的脂质组学分析仪器系统，包括用于生物样品中脂类化合物轮廓分析的2D（NP /RP）LC-MS / MS装置、用于活体原位目标分析的多模式敞开式MS装置、用于成像分析的AMS和MALDI-MS系统，以及用于数据处理的数据库和软件系统。此外，SFC在脂质组学分析中也可能发挥更大的作用。
　　
　　在应用方面，如何将生物样品中脂类化合物分析结果与临床病理和药理结合起来，确证有效的脂类生物标志物，从而实现疾病的早期临床诊断和治疗监测，以及药物开发，都是很活跃的研究领域，目前已有一些成功的 尝试。比如，通 过2DLC-MS/MS[7]和LC-MS[45]对乳腺肿瘤患者血液样品进行脂质组学分析，已经发现一些脂类化合物生物标志物，可以区别健康人、良性肿瘤患者和乳腺癌患者，这可能为乳腺癌的早期诊断提供有效的方法。美国普渡大学的Cooks教授课题组[46]基于大量的前期研究结果，采用DESI-MS成像技术可以实现脑瘤的辅助诊断和手术监测，目前他们正在开发小型专用仪器，以便进入临床应用验证。总之，先进而有效的脂质组学分析仪器和方法有望推动脂质组学研究的深入发展，为生命科学研究和促进人类健康提供有力的科学支撑。
　　
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