A Comprehensive, Curated, High‑Throughput Method for the Detailed Analysis of the Plasma Lipidome
Aplikace | 2021 | Agilent TechnologiesInstrumentace
V posledních letech se díky pokročilým technikám lipidomiky, zejména kapalinové chromatografii spojené s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC–MS/MS), výrazně rozšířilo naše chápání lipidového profilu lidského plazmatu. Mapování lipidomu na úrovni populačních studií umožňuje odhalit souvislosti mezi metabolickými změnami lipidů a různými onemocněními, což je klíčové pro rozvoj nových diagnostických a preventivních strategií.
Autoři představují cílenou metodu založenou na trojitém kvadrupolu pro kvantifikaci 763 různých lipidových druhů z 10µl plazmy. Metoda kombinuje optimalizované extrakční postupy a dynamické MRM skenování, umožňuje analýzu jednoho vzorku za 16 minut (nebo 13 minut v režimu dvoukolonového systému) a je navržena pro vysokopropustné studie s tisíci vzorky.
Vzorky plazmy se náhodně rozřadily a do každé extrakce byly přidány vnitřní standardy (sestava stabilně značených i nefyziologických lipidů). Připravené vzorky se extrahovaly do směsi butanol–methanol (1:1) s 10 mM amonným formiátem, poté se odebraný supernatant odkapalnil na přibližně 200 µl a injektoval do LC–MS/MS. Metoda využívá:
Reprodukovatelnost metody byla ověřena 50 po sobě jdoucími injekcemi technického QC agresivní směsi, přičemž průměrný koeficient variační (%CV) pro koncentrace lipidů se pohyboval kolem 5 %. Při analýze 2 500 plasmatových vzorků v šesti dávkách bylo dosaženo %CV do 10 % pro ~600 lipidů. Dynamické MRM umožnilo udržet krátké doby setrvání na tranzicích i při monitorování 665 MRM přechodů.
Metoda nabízí vyvážený poměr mezi hloubkou pokrytí lipidomu (763 druhů, 44 tříd) a vysokou propustností (16–13 minut na vzorek). Díky standardizovanému použití NIST SRM 1950 lze data mezi různými laboratořemi snadno integrovat a porovnávat. Vnitřní standardy zajišťují relativní kvantifikaci a kompenzují matrikové efekty.
Pro další rozvoj se předpokládá:
Popisovaná LC–MS/MS metoda s dynamickým MRM nabízí robustní, vysoce reprodukovatelný nástroj pro podrobnou analýzu lipidomu v plastě. Je optimalizována pro velké populační a klinické studie, umožňuje rychlou přípravu i analýzu a standardizaci výsledků napříč laboratořemi.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza, Lipidomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
V posledních letech se díky pokročilým technikám lipidomiky, zejména kapalinové chromatografii spojené s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC–MS/MS), výrazně rozšířilo naše chápání lipidového profilu lidského plazmatu. Mapování lipidomu na úrovni populačních studií umožňuje odhalit souvislosti mezi metabolickými změnami lipidů a různými onemocněními, což je klíčové pro rozvoj nových diagnostických a preventivních strategií.
Cíle a přehled studie / článku
Autoři představují cílenou metodu založenou na trojitém kvadrupolu pro kvantifikaci 763 různých lipidových druhů z 10µl plazmy. Metoda kombinuje optimalizované extrakční postupy a dynamické MRM skenování, umožňuje analýzu jednoho vzorku za 16 minut (nebo 13 minut v režimu dvoukolonového systému) a je navržena pro vysokopropustné studie s tisíci vzorky.
Použitá metodika
Vzorky plazmy se náhodně rozřadily a do každé extrakce byly přidány vnitřní standardy (sestava stabilně značených i nefyziologických lipidů). Připravené vzorky se extrahovaly do směsi butanol–methanol (1:1) s 10 mM amonným formiátem, poté se odebraný supernatant odkapalnil na přibližně 200 µl a injektoval do LC–MS/MS. Metoda využívá:
- přesně nastavených retardací během chromatografického běhu
- dynamického režimu MRM pro zvýšení citlivosti
- rozsáhlých kontrol kvality s využitím plazmy NIST SRM 1950, plasmových QC a technických QC
Použitá instrumentace
- Agilent 1290 Infinity/Infinity II kapalinový chromatograf
- Agilent 6495C trojitý kvadrupol s ionizačním zdrojem Jet Stream
- Softwarový balík Agilent MassHunter (verze 10.0 a vyšší)
Hlavní výsledky a diskuse
Reprodukovatelnost metody byla ověřena 50 po sobě jdoucími injekcemi technického QC agresivní směsi, přičemž průměrný koeficient variační (%CV) pro koncentrace lipidů se pohyboval kolem 5 %. Při analýze 2 500 plasmatových vzorků v šesti dávkách bylo dosaženo %CV do 10 % pro ~600 lipidů. Dynamické MRM umožnilo udržet krátké doby setrvání na tranzicích i při monitorování 665 MRM přechodů.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí vyvážený poměr mezi hloubkou pokrytí lipidomu (763 druhů, 44 tříd) a vysokou propustností (16–13 minut na vzorek). Díky standardizovanému použití NIST SRM 1950 lze data mezi různými laboratořemi snadno integrovat a porovnávat. Vnitřní standardy zajišťují relativní kvantifikaci a kompenzují matrikové efekty.
Budoucí trendy a možnosti využití
Pro další rozvoj se předpokládá:
- rozšíření metodiky na jiné biologické matrice (tkáně, buňky) s novými standardy
- zvýšení prostorového rozlišení lipidových izomerů pomocí longitudinálních aduktů či rozšířených gradientů
- automatizace extrakce v 96-well formátu pro ještě vyšší propustnost
- integrace výsledků do strojového učení pro biomarkerový screening
Závěr
Popisovaná LC–MS/MS metoda s dynamickým MRM nabízí robustní, vysoce reprodukovatelný nástroj pro podrobnou analýzu lipidomu v plastě. Je optimalizována pro velké populační a klinické studie, umožňuje rychlou přípravu i analýzu a standardizaci výsledků napříč laboratořemi.
Reference
- Huynh K. et al. High-Throughput Plasma Lipidomics: Detailed Mapping of the Associations with Cardiometabolic Risk Factors. Cell Chem. Biol. 2019, 26(1), 71–84.e4.
- Beyene H. B. et al. High-Coverage Plasma Lipidomics Reveals Novel Sex-Specific Lipidomic Fingerprints of Age and BMI: Evidence from Two Large Population Cohort Studies. PLoS Biol. 2020, 18(9), e3000870.
- Alshehry Z. H. et al. An Efficient Single Phase Method for the Extraction of Plasma Lipids. Metabolites 2015, 5(2), 389–403.
- Muniandy M. et al. A Semi-Automated Lipid Extraction Protocol Using the Agilent Bravo Automated Liquid Handling Platform. Agilent Technologies application note 5991-5724EN, 2015.
- Liebisch G. et al. Shorthand Notation for Lipid Structures Derived from Mass Spectrometry. J. Lipid Res. 2013, 54(6), 1523–1530.
- Fahy E. et al. A Comprehensive Classification System for Lipids. J. Lipid Res. 2005, 46(5), 839–861.
- Fahy E. et al. Update of the LIPID MAPS Comprehensive Classification System for Lipids. J. Lipid Res. 2009, 50, S9–14.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Targeted Lipidomic Analysis of Pediatric Leukemia Cells Using LC-MS/MS Triple Quadrupole
2023|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2023 Poster number WP 564 Targeted Lipidomic Analysis of Pediatric Leukemia Cells Using LC-MS/MS Triple Quadrupole Lihua Jiang1, Ruiqi Jian1, Hui Zhao2, Yanan Yang2 , Mark Sartain2 , Maya Kasowski3, Mike Snyder1 1Department USA 2Agilent 3School of…
Klíčová slova
glycerophospholipids, glycerophospholipidscer, cerleukemia, leukemiaplasmalogen, plasmalogenbone, bonepediatric, pediatricmarrow, marrowlipid, lipidcells, cellsubiquinone, ubiquinoneester, estercholesteryl, cholesteryllpc, lpclipidomic, lipidomicprogenitor
Lipidomics Analysis of Human Plasma Using Agilent Bond Elut Lipid Extraction 96-Well Plates
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Clinical Research Lipidomics Analysis of Human Plasma Using Agilent Bond Elut Lipid Extraction 96-Well Plates By liquid chromatography/mass spectrometry Authors Alex Apffel and Limian Zhao Agilent Technologies, Inc. Abstract This application note presents a novel SPE method using…
Klíčová slova
lipid, lipidelut, elutbond, bondlipidomics, lipidomicsextraction, extractionlipids, lipidsplasma, plasmaspe, speplate, plateultimatesplash, ultimatesplashlpi, lpitime, timelpe, lpeagilent, agilentcounts
LC/MS Method for Comprehensive Analysis of Plasma Lipids
2018|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Lipidomics LC/MS Method for Comprehensive Analysis of Plasma Lipids Authors Tomas Cajka and Oliver Fiehn West Coast Metabolomics Center, University of California Davis, 451 Health Sciences Drive, Davis, CA 95616, USA Abstract This Application Note describes the analysis…
Klíčová slova
hac, hacajs, ajslipid, lipidlipids, lipidsmin, minnonesterified, nonesterifiedcuda, cudaistd, istdlipidomics, lipidomicscounts, countscontinued, continuedacquisition, acquisitionionization, ionizationmodifiers, modifiersagilent
Application of the FAIMS Pro Duo Interface for Selective Detection of Lower Abundance Lipid Classes at Analytical Flow Rates
2021|Thermo Fisher Scientific|Postery
Application of the FAIMS Pro Duo Interface for Selective Detection of Lower Abundance Lipid Classes at Analytical Flow Rates Sven Hackbusch, Scott M. Peterman, Daniel Hermanson, Cornelia L. Boeser, Thermo Fisher Scientific, 355 River Oaks Pkwy, San Jose, CA 95134,…
Klíčová slova
faims, faimslipid, lipidduo, duopro, proabundance, abundanceclasses, classesinterface, interfacerelative, relativerates, ratespcho, pchovanquish, vanquishoac, oaclower, lowerflow, flowselective