IMSC: Identification of Phospholipid Species Implicated in Dementia by Untargeted LC/HRMS and Data Dependent MS/MS
Postery | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Alzheimerova choroba jako hlavní příčina demence v populaci starších osob vyžaduje včasnou a spolehlivou biomarkerovou detekci. Molekulární fosfolipidy v plazmě, především různé druhy fosfatidylcholinů, vykazují změny, které korelují s nástupem kognitivního poklesu. Vysoce selektivní a přesné metody pro jejich identifikaci a kvantifikaci mají klíčový význam pro základní i klinický výzkum.
Cílem studie bylo vyvinout a validovat workflow pro netargetovanou LC-MS/MS analýzu fosfolipidů v lidské plazmě, umožňující jednoznačnou identifikaci mastných kyselin tvořících fosfatidylcholinové molekuly dříve implicované v Alzheimerově chorobě. Porovnání s cílenými infuzními a SRM metodami ukázalo výhody vysokého rozlišení a tandemové fragmentace.
Analýza odhalila a potvrdila složení více než 67 molekulárních fosfatidylcholinů a 23 lyso-PC, včetně druhů dříve uváděných jako prediktory kognitivního poklesu: PC 14:0_22:6, 18:2_20:4, 18:1_20:5, 16:0_22:6 atd. Vysoce přesné měření m/z a fragmentační vzory HCD/CID jednoznačně rozlišily izomery, které při nízkém rozlišení SRM vedou k falešným pozitivům (např. PC 38:0 vs. 40:7e).
Netargetovaná LC-MS/MS analýza s vysokým rozlišením umožňuje komplexní profilaci fosfolipidů v klinických vzorcích bez nutnosti předchozího výběru analyzovaných druhů. Metoda poskytuje spolehlivá data pro biomarkerový výzkum, lépe mapuje lipidomické změny v různých peršpektivách onemocnění a usnadňuje rozvoj personalizované medicíny.
Představené LC-MS/MS workflow s vysokým rozlišením a pokročilým softwarem pro netargetovanou detekci lipidů významně zlepšuje schopnost rozlišit izomerní a isobarické fosfolipidy v lidské plazmě. Tato metoda je robustní a univerzálně použitelná pro výzkum biomarkerů Alzheimerovy choroby i dalších metabolických onemocnění.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníKlinická analýza, Lipidomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Alzheimerova choroba jako hlavní příčina demence v populaci starších osob vyžaduje včasnou a spolehlivou biomarkerovou detekci. Molekulární fosfolipidy v plazmě, především různé druhy fosfatidylcholinů, vykazují změny, které korelují s nástupem kognitivního poklesu. Vysoce selektivní a přesné metody pro jejich identifikaci a kvantifikaci mají klíčový význam pro základní i klinický výzkum.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout a validovat workflow pro netargetovanou LC-MS/MS analýzu fosfolipidů v lidské plazmě, umožňující jednoznačnou identifikaci mastných kyselin tvořících fosfatidylcholinové molekuly dříve implicované v Alzheimerově chorobě. Porovnání s cílenými infuzními a SRM metodami ukázalo výhody vysokého rozlišení a tandemové fragmentace.
Použitá metodika a instrumentace
- Extraktivní příprava vzorku: Bligh & Dyer pro izolaci lipidové frakce z plazmy
- Chromatografie: Thermo Scientific Dionex UltiMate™ 3000 HPLC, C30 Acclaim™ kolona (2,1 × 150 mm, 3,0 µm), gradientní eluční systém fází A (60:40 ACN/H2O), B (90:10 IPA/ACN), 10 mM NH4HCO2, průtok 260 µL/min, injekce 2 µL, teplota 45 °C
- Spektrometrie: Orbitrap Fusion Lumos Tribrid, rozlišení MS1 120 000 FWHM, HCD MS2/CID MS2 rozlišení 15 000 FWHM, AGC cíle a NCE dle optimalizace pro pozitivní i negativní ionty
- Data processing: LipidSearch 4.1 SP1 pro detekci, porovnání a slučování výsledků z pozitivního a negativního iónového režimu
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza odhalila a potvrdila složení více než 67 molekulárních fosfatidylcholinů a 23 lyso-PC, včetně druhů dříve uváděných jako prediktory kognitivního poklesu: PC 14:0_22:6, 18:2_20:4, 18:1_20:5, 16:0_22:6 atd. Vysoce přesné měření m/z a fragmentační vzory HCD/CID jednoznačně rozlišily izomery, které při nízkém rozlišení SRM vedou k falešným pozitivům (např. PC 38:0 vs. 40:7e).
Přínosy a praktické využití metody
Netargetovaná LC-MS/MS analýza s vysokým rozlišením umožňuje komplexní profilaci fosfolipidů v klinických vzorcích bez nutnosti předchozího výběru analyzovaných druhů. Metoda poskytuje spolehlivá data pro biomarkerový výzkum, lépe mapuje lipidomické změny v různých peršpektivách onemocnění a usnadňuje rozvoj personalizované medicíny.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace s bioinformatickými nástroji a strojovým učením pro identifikaci diagnostických vzorců
- Automatizace přípravy vzorků a vysokoprůtokové LC-MS workflow pro rozsáhlé studie kohort
- Komplementární multi-omics přístupy (lipidomika, proteomika, metabolomika) pro komplexní pohled na patogenezi AD
- Vývoj standardizovaných databází fragmentačních vzorů fosfolipidů
Závěr
Představené LC-MS/MS workflow s vysokým rozlišením a pokročilým softwarem pro netargetovanou detekci lipidů významně zlepšuje schopnost rozlišit izomerní a isobarické fosfolipidy v lidské plazmě. Tato metoda je robustní a univerzálně použitelná pro výzkum biomarkerů Alzheimerovy choroby i dalších metabolických onemocnění.
Reference
- Mapstone P. et al. Plasma phospholipids identify antecedent memory impairment in older adults. Nature Medicine. 2014;20(4):415–418.
- Kiyonami R. et al. Large-scale lipid profiling of a human serum lipidome using a high-resolution, accurate-mass LC/MS/MS approach. Thermo Fisher Scientific Application Note 647. 2016.
- Kiyonami R. et al. Increased throughput and confidence for lipidomics profiling using comprehensive HCD MS2/MS3 on a Tribrid Orbitrap mass spectrometer. Thermo Fisher Scientific Application Note 648. 2016.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Increased Throughput and Confidence for Lipidomics Profiling Using Comprehensive HCD MS2 and CID MS2/MS3 on a Tribrid Orbitrap Mass Spectrometer
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Reiko Kiyonami1, David A Peake1, Yasuto Yokoi2, and Ken Miller1 1 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, USA; 2Mitsui Knowledge Industry, Tokyo, Japan Key Words Orbitrap Fusion Lumos MS, high resolution, accurate mass, lipid profiling, intelligent scan functions, triglyceride (TG),…
Klíčová slova
lipid, lipidfusion, fusionlumos, lumosorbitrap, orbitrapion, ionspecies, speciescharacterization, characterizationhcd, hcdlipidomics, lipidomicsmsn, msnids, idsprofiling, profilingmolecular, molecularlipids, lipidsfatty
General workflow for untargeted plasma lipidomics on Orbitrap mass spectrometers
2023|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 002661 Metabolomics General workflow for untargeted plasma lipidomics on Orbitrap mass spectrometers Authors Introduction to lipidomics Rahul Deshpande, Ciara Myer, Susan Bird Lipids play a key role in cell, tissue, and organ physiology as key components of…
Klíčová slova
orbitrap, orbitrapmass, masstribrid, tribridspectrometer, spectrometerlipidomics, lipidomicsfragmentation, fragmentationlipid, lipidannotation, annotationexploris, explorisacquirex, acquirexnegative, negativeworkflow, workflowexclusion, exclusionabundance, abundanceconfident
Software Utilizing Positive and Negative Ion MS2/MS3 HCD and CID Spectra for Improved MSn Lipid Identification
2018|Thermo Fisher Scientific|Postery
2 3 MS /MS Software Utilizing Positive and Negative Ion n MS HCD and CID Spectra for Improved Lipid Identification David A Peake1, Reiko Kiyonami1, Daniel Gachotte2, Gavin E Reid3, Yasuto Yokoi4, and Andreas Hühmer1 1Thermo Fisher Scientific, San Jose,…
Klíčová slova
lipid, lipidthreshold, thresholdartificial, artificialpool, pooladded, addedhcd, hcdnatural, naturalannotations, annotationscid, cidquan, quanlarvae, larvaefilter, filtermsn, msnannotation, annotationquantitation
Development of an MRM based phospholipid profiling method in human plasma using an inert C18 column
2023|Shimadzu|Postery
ThP 449 Development of an MRM based phospholipid profiling method in human plasma using an inert C18 column Masaki Yamada, Naoko Nagano, Yohei Arao, Yutaka Umakoshi Shimadzu Corporation. 1, Nishinokyo-Kuwabaracho Nakagyo-ku, Kyoto 604–8511, Japan 4-2. Phospholipids in human plasma 1.…
Klíčová slova
lpc, lpclpe, lpephospholipids, phospholipidslpi, lpigas, gasflow, flowaffiliated, affiliatedscepter, scepterplasma, plasmaultra, ultraname, namefast, fastattractive, attractivespectrometer, spectrometerbiomarker