脂質組學

脂質組學，系統研究細胞、組織或生物體內所有脂質的學科。主要研究數千種脂質的類型、分布、功能、與其他生物分子的相互作用，以及它們在生理代謝、病理狀態時的動態變化。涉及的分析技術包括脂質的提取、分離、液相層析、各種質譜、核磁共振波譜、螢光光譜等。對深入研究各種脂質在生物膜結構、能量轉換、信號轉導等方面有重要意義，同時在臨床檢驗、疾病診斷領域也有套用價值。

基本介紹

• 中文名：脂質組學
• 定義：系統研究細胞、組織或生物體內所有脂質的學科
• 研究方向：脂質的類型、分布、功能、與其他生物分子的相互作用，以及在生理代謝、病理狀態時的動態變化
• 性質：生物學術語

與“代謝組學”的關係

“脂質組學”實際上是“代謝組學”的一個分支。作為細胞膜和脂滴的主要組成成分，各種結構的脂類在廣泛的生物學過程，如信號傳導、運輸作用以及具有不同生化性質的生物大分子分選過程中，扮演著重要角色。 隨著脂質組學的迅猛發展, 科學家們就逐漸將脂質組的研究即“脂質組學”從“代謝組學”中單獨劃分出來，狹義的“代謝組學”一般就不再包括系統的脂質組分析了。

為了支持不斷發展的脂質組學領域並確定脂質作為一類主要生物分子的重要性，國際脂質分類和命名委員會 (ILCNC) 開發了一個“脂質綜合分類系統”，將脂質分成了八大類別，被脂質組學界廣泛接受。

脂質分類和LIPID MAPS資料庫中的脂質結構數量

分析流程

質譜分析脂質組學分析中套用最廣泛的技術，部分原因是它比核磁共振（NMR）具有更高的靈敏度。首先使用不同的有機溶劑系統來針對不同的脂質類別進行提取，微量化合物或處理複雜化學基質時，可能需要衍生化、固相萃取和富集。通常情況下，脂質組學分析可大致分為非靶向和靶向兩種方法，它們在數據採集方法和後續數據處理方面有所不同，各有優缺點。用不同策略獲取的大量數據將通過分析軟體轉換為具有生物學意義的代謝圖譜。最後，通過統計和生物信息學分析，獲得變化的代謝物和途徑。

脂質組學的“定量分析”

由於任何分子離子的離子計數(即強度)與其絕對濃度之間缺乏明確的聯繫，在沒有與被分析物質具有相同電離和破碎特性的同位素標記類似物的情況下，任何採集後數據校正都只是對不嚴謹定量分析方法的修正以提高量化分析的準確度，都不能實現準確的“絕對定量“”。相對於絕對定量，高精度的相對定量通常足以滿足當前大量的以組學為導向的科學和轉化研究的要求。然而，為了獲得準確的定量，內標的性質和數量需要依次滿足相關的具體要求。

脂質組學在疾病研究中的套用

脂質組學已被廣泛用於研究各種機體模型和人類疾病（包括代謝綜合徵、痴呆、心血管疾病和各種癌症等）的脂質代謝。例如，對人類淚液脂質組學的全面表征對淚膜模型的理解產生了深遠影響，有利於乾眼症疾病的治療研究。對新冠患者的血漿脂質組學分析揭示了可能的病理過程，展示了可區分健康人群和新冠患者的生物標誌物面板。