Metabolomics: An Improved Lipid Profiling Workflow Demonstrates Disrupted Lipogenesis Induced with Drug Treatment in Leukemia Cells
Postery | 2019 | Agilent Technologies | MetabolomicsInstrumentace
Studium lipidového profilu buněk leukémie je klíčové pro pochopení změn metabolických drah spojených s nádorovou proliferací a odpovědí na léčbu. Pokročilé chromatograficko-hmotnostní metody spolu s výpočetně podpořenou anotací lipidů umožňují detailní charakterizaci lipidomu, která přesahuje možnosti klasického shotgun lipidomického přístupu.
Cílem studie bylo ověřit novou softwarovou platformu pro automatizovanou tvorbu osobní databáze AMRT (accurate-mass retention time) z iterativních MS/MS spekter a aplikovat ji na analyzu lipidů v buňkách akutní myeloidní leukémie (K562) po léčbě kombinací bezafibrátu a medroxyprogesteronacetátu. Hlavním přínosem bylo získat komplexní lipidovou mapu a odhalit změny lipogeneze indukované léky.
Pracovní postup zahrnoval extrakci lipidů modifikovanou Folchovou metodou ze vzorků K562 po 24hodinové léčbě. Analýza proběhla na přístroji Agilent 6546 LC/Q-TOF s reverzní fázovou chromatografií (19minutová metoda). Softwarové nástroje Agilent MassHunter Lipid Annotator generovaly vlastní AMRT databázi, Profinder prováděl cílenou extrakci rysů a Mass Profiler Professional vyhodnocoval statistiky a PCA.
• Z iterativních MS/MS dat bylo v pozitivním módu anotováno 440 rysů a v negativním módu 688 rysů, z nichž byla vytvořena personalizovaná knihovna PCDL.
• PCA ukázala výrazné odlišení lipidových profilů mezi kontrolou, jednotlivými i kombinovanými léčbami, přičemž bezafibrát silně ovlivnil kombinaci.
• Heatmapy a boxploty prokázaly pokles fosfatidylcholinů s nasycenými acylovými řetězci a nárůst těch s více nenasycenými řetězci.
• Potvrzen byl nárůst triacylglycerolů (TAG) a pokles diacylglycerolů (DAG) při kombinovaném BaP ošetření. Nově byly detekovány rozdíly v hladinách ceramidů (Cer_NS), kardiolipinu (CL), sphingomyelinu (SM), cholesterolesteru (CE) a BMP.
• Chromatografické rozlišení izomerů stejné sumární hmotnosti doplnilo strukturové informace z MS/MS spekter.
• Zvýšená hloubka lipidové analýzy díky kombinaci iterativního MS/MS a automatizované AMRT databáze.
• Rychlejší a přesnější identifikace lipidů v komplexních biologických vzorcích.
• Možnost analyzovat změny lipidové homeostázy v reakci na farmakologické zásahy.
• Rozšíření databáze o nové lipidové třídy a izomery pro ještě úplnější lipidomický profil.
• Integrace s dalšími omickými daty (proteomika, metabolomika) pro multidisciplinární pohled na buněčné metabolismy.
• Implementace online platformy pro sdílení osobních lipidových knihoven mezi laboratořemi.
Proukázaná workflow kombinuje LC/Q-TOF, iterativní MS/MS a specializovaný software pro robustní lipidovou profilaci. Výsledky potvrdily známé i odhalily dosud nepopsané lipidové změny po léčbě leukemických buněk a prokázaly nadstandardní pokrytí lipidomu oproti dřívějším publikacím.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza, Lipidomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Studium lipidového profilu buněk leukémie je klíčové pro pochopení změn metabolických drah spojených s nádorovou proliferací a odpovědí na léčbu. Pokročilé chromatograficko-hmotnostní metody spolu s výpočetně podpořenou anotací lipidů umožňují detailní charakterizaci lipidomu, která přesahuje možnosti klasického shotgun lipidomického přístupu.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo ověřit novou softwarovou platformu pro automatizovanou tvorbu osobní databáze AMRT (accurate-mass retention time) z iterativních MS/MS spekter a aplikovat ji na analyzu lipidů v buňkách akutní myeloidní leukémie (K562) po léčbě kombinací bezafibrátu a medroxyprogesteronacetátu. Hlavním přínosem bylo získat komplexní lipidovou mapu a odhalit změny lipogeneze indukované léky.
Použitá metodika a instrumentace
Pracovní postup zahrnoval extrakci lipidů modifikovanou Folchovou metodou ze vzorků K562 po 24hodinové léčbě. Analýza proběhla na přístroji Agilent 6546 LC/Q-TOF s reverzní fázovou chromatografií (19minutová metoda). Softwarové nástroje Agilent MassHunter Lipid Annotator generovaly vlastní AMRT databázi, Profinder prováděl cílenou extrakci rysů a Mass Profiler Professional vyhodnocoval statistiky a PCA.
Hlavní výsledky a diskuse
• Z iterativních MS/MS dat bylo v pozitivním módu anotováno 440 rysů a v negativním módu 688 rysů, z nichž byla vytvořena personalizovaná knihovna PCDL.
• PCA ukázala výrazné odlišení lipidových profilů mezi kontrolou, jednotlivými i kombinovanými léčbami, přičemž bezafibrát silně ovlivnil kombinaci.
• Heatmapy a boxploty prokázaly pokles fosfatidylcholinů s nasycenými acylovými řetězci a nárůst těch s více nenasycenými řetězci.
• Potvrzen byl nárůst triacylglycerolů (TAG) a pokles diacylglycerolů (DAG) při kombinovaném BaP ošetření. Nově byly detekovány rozdíly v hladinách ceramidů (Cer_NS), kardiolipinu (CL), sphingomyelinu (SM), cholesterolesteru (CE) a BMP.
• Chromatografické rozlišení izomerů stejné sumární hmotnosti doplnilo strukturové informace z MS/MS spekter.
Přínosy a praktické využití metody
• Zvýšená hloubka lipidové analýzy díky kombinaci iterativního MS/MS a automatizované AMRT databáze.
• Rychlejší a přesnější identifikace lipidů v komplexních biologických vzorcích.
• Možnost analyzovat změny lipidové homeostázy v reakci na farmakologické zásahy.
Budoucí trendy a možnosti využití
• Rozšíření databáze o nové lipidové třídy a izomery pro ještě úplnější lipidomický profil.
• Integrace s dalšími omickými daty (proteomika, metabolomika) pro multidisciplinární pohled na buněčné metabolismy.
• Implementace online platformy pro sdílení osobních lipidových knihoven mezi laboratořemi.
Závěr
Proukázaná workflow kombinuje LC/Q-TOF, iterativní MS/MS a specializovaný software pro robustní lipidovou profilaci. Výsledky potvrdily známé i odhalily dosud nepopsané lipidové změny po léčbě leukemických buněk a prokázaly nadstandardní pokrytí lipidomu oproti dřívějším publikacím.
Reference
- Sartain M. et al. Improved Coverage of the Plasma Lipidome Using Iterative MS/MS Data Acquisition Combined with Lipid Annotator Software and 6546 LC/Q-TOF. Agilent Application Note 5994-0775EN, 2019
- Southam A.D. et al. Drug Redeployment to Kill Leukemia and Lymphoma Cells by Disrupting SCD1-Mediated Synthesis of Monounsaturated Fatty Acids. Cancer Res. 2015;75(12):2530-2540
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
A New Lipidomics Software Workflow Demonstrates Disrupted Lipogenesis Induced with Drug Treatment in Leukemia Cells
2019|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2019 MP505 A New Lipidomics Software Workflow Demonstrates Disrupted Lipogenesis Induced with Drug Treatment in Leukemia Cells Mark Sartain1, Genevieve Van de Bittner1, Xiangdong Li1, Jeremy Koelmel2, Adithya Murali1, and Sarah Stow1 1Agilent USA Technologies, Inc., Santa…
Klíčová slova
bap, bapiterative, iterativelipid, lipidvehicle, vehiclepcdl, pcdlmpa, mpabez, bezlipidomics, lipidomicslipogenesis, lipogenesisdrug, drugleukemia, leukemiaworkflow, workflowdisrupted, disruptedtreatment, treatmentdatabase
Lipid Profiling Workflow Demonstrates Disrupted Lipogenesis Induced with Drug Treatment in Leukemia Cells
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Lipidomics Lipid Profiling Workflow Demonstrates Disrupted Lipogenesis Induced with Drug Treatment in Leukemia Cells Using an Agilent 6546 LC/Q-TOF and MassHunter Lipid Annotator Software Authors Mark Sartain, Genevieve Van de Bittner, and Sarah Stow Agilent Technologies, Inc. Santa…
Klíčová slova
bap, baplipid, lipidvehicle, vehiclelipidomics, lipidomicsdecreased, decreasedannotator, annotatorwere, werempa, mpabez, beziterative, iterativenonhydroxyfatty, nonhydroxyfattympp, mppaml, amltreatment, treatmentfeature
Automated Dual Metabolite+Lipid Cell Sample Prep as a Component of an LC/HRMS-based Workflow to Elucidate the Molecular Response to Drug Treatment
2021|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2021 Poster number TP245 Automated Dual Metabolite+Lipid Cell Sample Prep as a Component of an LC/HRMS-based Workflow to Elucidate the Molecular Response to Drug Treatment Mark Sartain1, Genevieve Van de Bittner1, Manuel Gomez1, Dustin Chang1, and Alex…
Klíčová slova
metabolite, metabolitelipid, lipidmtx, mtxlyso, lysopercent, percentrecovered, recoveredcell, cellpolar, polarlipids, lipidsanalysis, analysisrecoveries, recoveriesmammalian, mammalianworkflow, workflowelucidate, elucidateerror
Illuminating the Cellular and Molecular Response to Drug Treatment by Combining Bioenergetic Measurements with Untargeted Metabolomics
2023|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2023 Poster number ThP 520 Illuminating the Cellular and Molecular Response to Drug Treatment by Combining Bioenergetic Measurements with Untargeted Metabolomics Mark Sartain1, Genevieve C. Van de Bittner1, Natalia Romero2, Yoonseok Kam2, Maria Apostolidi1, Dustin Chang1 1Agilent…
Klíčová slova
production, productionmitoatp, mitoatpatp, atpglycoatp, glycoatpseahorse, seahorsepmol, pmolbasal, basalrate, raterates, ratescellular, cellularuntargeted, untargetedvehicle, vehiclemitochondrial, mitochondriallipids, lipidsocr