脂質(zhì)組學是代謝組學的一個子領域，并且在醫(yī)學研究中的應用日益廣泛，這一學科系統(tǒng)研究細胞、組織或生物體內(nèi)所有脂質(zhì)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(tài)時的動態(tài)變化。其中甘油磷脂在疾病研究中扮演著重要的角色，尤其是在代謝性疾病和心血管疾病方面。作為一種哺乳動物細胞膜含量豐富的磷脂，甘油磷脂參與了多種生理功能，如細胞信號傳導、脂蛋白分泌和代謝，以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體的功能等。

拜譜生物全新推出MLT4500醫(yī)學高通量靶向脂質(zhì)組產(chǎn)品，多針檢測4500+脂質(zhì)分子，其中甘油磷脂類3100+，提供絕對定量數(shù)據(jù)和豐富的數(shù)據(jù)分析內(nèi)容，為一線科研工作者探究脂質(zhì)在醫(yī)學研究中的重要作用提供支持。歡迎大家咨詢!

醫(yī)學靶向脂質(zhì)自建數(shù)據(jù)庫：4500+

技術優(yōu)勢

實驗流程

項目經(jīng)驗（部分）

應用方向

01案例分析

脂質(zhì)與疾病機制研究

文章題目：Glycolysis-Mediated Activation of v-ATPase by Nicotinamide Mononucleotide Ameliorates LipidInduced Cardiomyopathy by Repressing the CD36-TLR4 Axis

發(fā)表雜志：CIRCULATION RESEARCH IF：16.5 2024

脂質(zhì)長期過度攝入，然后在心臟過度積聚，導致心肌病。脂質(zhì)誘導的心肌病的原因涉及質(zhì)子泵液泡型H+-ATPase (v-ATPase)和脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白CD36的關鍵作用，前者使內(nèi)體酸化，后者儲存在酸化的內(nèi)體中。作者使用了NAD+(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)-前體煙酰胺單核苷酸(NMN)，通過刺激糖酵解酶與v-ATP酶結合來誘導v-ATP酶重組。NMN通過維持v-ATP酶活性，在心肌脂質(zhì)過負荷期間成功保護了內(nèi)體酸化，并隨后阻止了CD36介導的脂質(zhì)積聚、CD36-TLR4相互作用導致的炎癥、纖維化、心功能障礙和全身胰島素抵抗。靶向脂質(zhì)組學顯示，富含C18:1的二?；视?/span>作為脂質(zhì)類通過高脂肪飲食顯著增加，隨后通過賴氨酸/亮氨酸/精氨酸/NMN處理逆轉(zhuǎn)/保留。對MTO rc1/v-ATP酶抑制劑和心臟特異性v-ATP酶敲除小鼠的研究進一步證實了v-ATP酶在這些有益作用中的關鍵作用。NMN通過阻止v-ATPase分解來保護脂質(zhì)過負荷期間的心臟功能。

圖1 V-ATPase在糖尿病性心肌病發(fā)生與發(fā)展中的作用及機制

（圖源：Wang, Shujin et al.,Circ Res. 2024）

脂質(zhì)與胚胎生長發(fā)育

文章題目：Low-input lipidomics reveals lipid metabolism remodelling during early mammalian embryo development

發(fā)表雜志：NATURE CELL BIOLOGY IF：17.3 2024

脂質(zhì)對于能量儲存、膜結構和細胞信號傳導是不可或缺的。然而，哺乳動物早期胚胎發(fā)育中各種內(nèi)源性脂質(zhì)的動態(tài)變化尚未得到系統(tǒng)表征。在這里，文章全面研究了小鼠和人類早期胚胎發(fā)育過程中的動態(tài)脂質(zhì)景觀。不同發(fā)育階段的脂質(zhì)特征是不同的，特別是磷脂類。值得注意的是，高程度的磷脂不飽和是胚胎發(fā)育到囊胚期的保守特征。此外，研究發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)去飽和酶如SCD1是體外囊胚發(fā)育和囊胚著床所必需的。其機制之一是在八細胞胚向囊胚發(fā)育過程中，通過不飽和脂肪酸建立頂端-基底端極性。總之，該研究為哺乳動物著床前胚胎發(fā)育中內(nèi)源性脂質(zhì)組的重塑提供了寶貴的資源，并為脂質(zhì)不飽和度對胚胎發(fā)生和著床的調(diào)節(jié)提供了機制見解。

圖2 小鼠著床前胚胎發(fā)育階段特異性脂質(zhì)組學特征。

（圖源：Zhang, Ling et al., Nat Cell Biol. 2024）

脂質(zhì)與疾病生物標志物

文章題目：Machine learning approach reveals microbiome, metabolome, and lipidome profiles in type 1 diabetes

發(fā)表雜志：Journal of Advanced Research IF：10.7 2023

1型糖尿病(T1D)是一種受遺傳和環(huán)境因素影響的復雜疾病。該研究評估了橫斷面隊列中的137名個體，包括38名T1D患者，38名健康對照者和61名T1D患者進行驗證。用機器學習方法(邏輯回歸、支持向量機、高斯樸素貝葉斯和隨機森林)對腸道微生物群、血清代謝物和血脂譜進行了表征。使用微生物群組成的機器學習方法診斷T1D的準確率為0.7555，使用代謝物組成的機器學習方法診斷T1D的準確率為0.9333。根據(jù)代謝物組成，3-羥基丁酸和9-oxo-ode(曲線下面積分別為0.70和0.67，均在T1D中增加)是多種生物信息學方法篩選到的有意義的重疊代謝物。在驗證組中確認了微生物組、代謝組和脂質(zhì)組特征的生物學相關性。通過使用機器學習算法和多組學，我們證明T1D患者與改變的微生物群、代謝物和脂質(zhì)組學特征或功能有關。

圖3 1型糖尿病(T1D)脂質(zhì)組學特征的改變。

（圖源：Tan, Huiling et al. , J Adv Res. 2023）

圖4 1型糖尿病(T1D)疾病特異性相關分析

（圖源：Tan, Huiling et al. , J Adv Res. 2023）

脂質(zhì)與食品安全

文章題目：Reveal the mechanism of hepatic oxidative stress in mice induced by photo-oxidation milk using multi-omics analysis techniques

發(fā)表雜志：Journal of Advanced Research IF：11.4 2024

光氧化被認為是導致牛奶質(zhì)量下降的一個因素，對人類健康構成潛在的安全隱患。然而，關于飲用光氧化牛奶對健康的影響的研究有限。本研究采用代謝組、脂質(zhì)組和轉(zhuǎn)錄組分析技術來闡明光氧化牛奶在肝臟中誘發(fā)氧化應激的機制。

研究發(fā)現(xiàn)小鼠肝組織中代謝物（如熒光色素、全反式視黃醛、L-纈氨酸、磷脂酰甘油和磷脂酰膽堿）的水平發(fā)生顯著變化。此外，光氧化牛奶對小鼠肝臟的甘油磷脂代謝產(chǎn)生了明顯的不利影響。在食用光氧化牛奶的動物中，過氧化物酶體增殖激活受體 (PPAR) 信號通路的豐富進一步支持了光氧化牛奶對肝臟脂質(zhì)代謝的顯著負面影響?；蚣患拖嗷プ饔梅治鲲@示，光氧化牛奶抑制小鼠細胞色素P450通路，同時影響與細胞應激反應和脂質(zhì)生物合成相關的其他通路。

這項全面的研究為光氧化牛奶的潛在健康風險提供了重要證據(jù)，特別是在肝臟氧化損傷方面。它為評估此類牛奶的安全性和確保乳制品的質(zhì)量奠定了科學基礎。

圖5 文章技術路線

（圖源：Tan, Sijia et al. ,J Adv Res. 2024）

圖6 小鼠肝組織對光氧化牛奶反應的機制

（圖源：Tan, Sijia et al. ,J Adv Res. 2024）

02拜譜小結

脂質(zhì)組學作為現(xiàn)代生物醫(yī)學研究的一個重要分支，為揭示脂質(zhì)在健康與疾病中的角色提供了強有力的工具。MLT4500醫(yī)學高通量靶向脂質(zhì)組與其他組學的聯(lián)合有助于科研工作者在疾病早期診斷與生物標志物識別、疾病病理生理機制的深入探索、藥物篩選與藥效評估、個性化醫(yī)療與精準治療等核心應用領域進行相關研究。拜譜生物作為國內(nèi)領先的多組學公司，可提供完善成熟的蛋白組學、代謝組學、轉(zhuǎn)錄組學等多組學產(chǎn)品技術服務體系。

脂質(zhì)組學在醫(yī)學研究中的應用已經(jīng)展現(xiàn)了其獨特的價值，而在植物研究中，脂質(zhì)組學同樣發(fā)揮著重要的作用。拜譜生物即將推出PLT5500植物高通量靶向脂質(zhì)組產(chǎn)品，敬請關注。

參考文獻

1.Wang S,Han Y,Liu R, et al. Glycolysis-Mediated Activation of v-ATPase by Nicotinamide Mononucleotide Ameliorates Lipid-Induced Cardiomyopathy by Repressing the CD36-TLR4 Axis. Circ Res. 2024;134 (5):505-525. doi:10.1161/CIRCRESAHA.123.322910

2.Zhang L,Zhao J,Lam SM, et al. Low-input lipidomics reveals lipid metabolism remodelling during early mammalian embryo development. Nat Cell Biol. 2024;26 (2):278-293. doi:10.1038/s41556-023-01341-3

3.Tan H,Shi Y,Yue T, et al. Machine learning approach reveals microbiome, metabolome, and lipidome profiles in type 1 diabetes. J Adv Res. 2023;:. doi:10.1016/j.jare.2023.11.025

4.Tan S,Li Q,Guo C, et al. Reveal the mechanism of hepatic oxidative stress in mice induced by photo-oxidation milk using multi-omics analysis techniques. J Adv Res. 2024;:. doi:10.1016/j.jare.2024.07.005