Quantifying the Lipidome for a Respiratory Disease Study Using LipidQuan: A Rapid and Comprehensive Targeted Approach
Aplikace | 2019 | WatersInstrumentace
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) a astma představují významné respirační onemocnění s vysokou morbiditou a mortalitou. Lipidomika umožňuje detailní charakterizaci lipidových změn spojených s patologiemi plic a nabízí potenciál pro objevení nových biomarkerů a cílových drah.
Studie popisuje rychlou a komplexní cílenou analýzu lipidomu v plazmě tří kohort (zdravé kontroly, pacienti s COPD, pacienti s astmatem) pomocí workflow LipidQuan. Cílem bylo kvantifikovat více než 500 lipidových druhů a odhalit odlišné lipidové profily spojené s jednotlivými skupinami.
LipidQuan představuje rychlý, přesný a škálovatelný přístup k cílené lipidomice, který umožňuje detailní kvantifikaci komplexních lipidových profilů u onemocnění dýchacích cest a podporuje identifikaci nových biomarkerů a patogenních drah.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza, Lipidomika
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) a astma představují významné respirační onemocnění s vysokou morbiditou a mortalitou. Lipidomika umožňuje detailní charakterizaci lipidových změn spojených s patologiemi plic a nabízí potenciál pro objevení nových biomarkerů a cílových drah.
Cíle a přehled studie / článku
Studie popisuje rychlou a komplexní cílenou analýzu lipidomu v plazmě tří kohort (zdravé kontroly, pacienti s COPD, pacienti s astmatem) pomocí workflow LipidQuan. Cílem bylo kvantifikovat více než 500 lipidových druhů a odhalit odlišné lipidové profily spojené s jednotlivými skupinami.
Použitá metodika
- Vzorky: plazma od 21 osob (6 zdravých, 9 s COPD, 6 s astmatem); interní standardy SPLASH® LIPIDOMIX® pro sestavení kalibračních křivek a QC úrovní.
- Příprava: precipitace proteinu ledově chlazeným isopropanolem (poměr plazma:IPA 1:5), inkubace při –20 °C a 4 °C, centrifugace 10 300 g, duplikáty pro režimy ESI pozitivní i negativní.
- Chromatografie: ACQUITY UPLC BEH Amide, 2.1×100 mm, 1.7 µm, 45 °C, tok 0,6 mL/min, gradient 0,1–20 % B (2 min), 20–80 % B (3 min), re-ekvilibrace 3 min; mobilní fáze acetonitril/voda s 10 mM octanem amonným.
- MS: MRM režim, kapilární napětí 2,8 kV (+), 1,9 kV (–), teplota zdroje 120 °C, desolvační teplota 500 °C, desolvační tok 1000 L/h, kon. plyn 150 L/h, nebulizér 7 bar.
Použitá instrumentace
- UPLC systémy: ACQUITY UPLC I-Class nebo H-Class (Fixed Loop/Flow Through Needle).
- Kolona: ACQUITY UPLC BEH Amide 2.1×100 mm, 1.7 µm.
- Hmotnostní spektrometry: Waters Xevo TQ-XS, Xevo TQ-S, Xevo TQ-S micro.
- Software: Quanpedia method file, TargetLynx, Skyline, SIMCA P+, MetaboAnalyst.
Hlavní výsledky a diskuse
- Kvantifikace přes 500 lipidů s dynamickým rozsahem čtyř řádů a liniovými kalibracemi (R² 0,97–0,99).
- Rozlišení izobarických lipidů pomocí fragmentů mastných acylů a retencí (příklady fosfatidylcholinů PC(16:0p/22:6) vs. PC(18:2p/20:4)).
- PLS-DA modely jednoznačně oddělily kohorty zdravých, COPD a astmatu (R²=0,843, Q²=0,844) a identifikovaly FFAs, PC, LPC, SM a ceramidy jako hlavní přispěvatele separation.
- ANOVA/t-test (1% FDR) vybral 100 nejvíce diferencovaných lipidů pro hierarchické shlukování, ukazující odlišné expresní vzorce.
- Pathway analysis odhalila dysregulaci lipoproteinového metabolismu a zánětlivých, oxidačních a imunitních drah zejména u COPD.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a robustní platforma pro cílenou lipidomiku v klinickém i průmyslovém prostředí.
- Úspora času a nákladů díky Quanpedia a přednastaveným MRM přechodům.
- Využití pro biomarkerové studie, QA/QC procesy a výzkum mechanistik dýchacích onemocnění.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace lipidomiky s dalšími omickými technologiemi pro holistickou charakterizaci nemocí.
- Automatizace vzorkovací přípravy a datové analýzy pro vysokoprostorový screening.
- Využití strojového učení a pokročilé statistiky pro objevení nových diagnostických a terapeutických targetů.
Závěr
LipidQuan představuje rychlý, přesný a škálovatelný přístup k cílené lipidomice, který umožňuje detailní kvantifikaci komplexních lipidových profilů u onemocnění dýchacích cest a podporuje identifikaci nových biomarkerů a patogenních drah.
Reference
- Estimating the economic burden of respiratory illness in the UK Report, British Lung Foundation, 2019.
- Telenga E.D. et al. Untargeted Lipidomic Analysis in COPD. Am J Respir Crit Care Med. 2014;190:155–164.
- Zehethofer N. et al. Lipid Analysis of Airway Epithelial Cells. Chromatographia. 2015;78:403–413.
- Isaac G. et al. LipidQuan Workflow. Waters Application Note. 2018.
- Chong J. et al. MetaboAnalyst 4.0. Nucleic Acids Res. 2018;46:W486–W494.
- Rahman I., Adcock I.M. Oxidative Stress in COPD. Eur Respir J. 2006;28(1):219–242.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
QUANTIFYING THE LIPIDOME FOR RESPIRATORY DISEASE: A RAPID AND COMPREHENSIVE HILIC-BASED TARGETED APPROACH
2019|Waters|Postery
QUANTIFYING THE LIPIDOME FOR RESPIRATORY DISEASE: A RAPID AND COMPREHENSIVE HILIC-BASED TARGETED APPROACH Giorgis Isaac1, Nyasha Munjoma2, Lee A. Gethings2 and Robert S. Plumb1 1 Waters Corporation, Milford, MA; 2 Waters Corporation, Wilmslow, UK METHODS RESULTS RESULTS RESULTS RESULTS SAMPLE…
Klíčová slova
lipid, lipidsimca, simcalipids, lipidssils, silslipidomix, lipidomixisotope, isotopeclass, classavanti, avantisplash, splashstable, stablemrm, mrmbased, basedusing, usingacyl, acylfatty
QUANTIFYING THE LIPIDOME FOR RESPIRATORYDISEASE: A RAPID AND COMPREHENSIVE HILIC-BASED TARGETED APPROACH
2019|Waters|Postery
QUANTIFYING THE LIPIDOME FOR RESPIRATORY DISEASE: A RAPID AND COMPREHENSIVE HILICBASED TARGETED APPROACH Giorgis Isaac1, Nyasha Munjoma2, Lee A. Gethings2 and Robert S. Plumb1 1 Waters Corporation, Milford, MA; 2 Waters Corporation, Wilmslow, UK HIGHLIGHTS Comprehensive and robust high-throughput…
Klíčová slova
lipid, lipidsils, silsclass, classsimca, simcarespiratory, respiratoryacyl, acylbased, basedstable, stablemrm, mrmhilicbased, hilicbasedlipids, lipidsseparation, separationxevo, xevousing, usingumetrics
LipidQuan: A Rapid and Comprehensive Targeted Approach Investigating the Lipidome of Bladder Cancer Subjects
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] LipidQuan: A Rapid and Comprehensive Targeted Approach Investigating the Lipidome of Bladder Cancer Subjects Nyasha Munjoma, 1 Giorgis Isaac, 2 Lee A. Gethings,1 and Robert S. Plumb 2 1 Waters Corporation, Wilmslow, UK 2 Waters Corporation,…
Klíčová slova
bladder, bladdercancer, cancerlipid, lipidtargetlynx, targetlynxtoml, tomllipids, lipidsuplc, uplcacquity, acquityplasma, plasmaapplication, applicationstd, stdtargeted, targetedconc, concsubjects, subjectsclass
LipidQuan: Quantifying the Lipidome of Transgenic Mice Tissue Extracts, a Rapid and Comprehensive Targeted Approach
2020|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] LipidQuan: Quantifying the Lipidome of Transgenic Mice Tissue Extracts, a Rapid and Comprehensive Targeted Approach Nyasha Munjoma, 1 Giorgis Isaac, 1 Lee A. Gethings,1 Caitlyn Da Costa,1 Robert S. Plumb,1 Amanda D.V. MacCannell, 2 and Lee…
Klíčová slova
trangenic, trangeniclipidquan, lipidquanmouse, mouseconc, conclipids, lipidstargetlynx, targetlynxapplication, applicationallowed, alloweduplc, uplcnote, notelpe, lpeacquity, acquitystd, stdlpc, lpcmurine