A New Lipidomics Software Workflow Demonstrates Disrupted Lipogenesis Induced with Drug Treatment in Leukemia Cells
Postery | 2019 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Lipidomika je klíčová pro pochopení biologických mechanismů a dysregulace metabolismu lipidů při onemocněních, jako je leukémie. Moderní přístupy kombinují chromatografii a hmotnostní spektrometrii k přesné identifikaci a kvantifikaci lipidů, což je nezbytné pro studium účinků léčiv a biomarkerů.
Cílem bylo vyvinout integrovaný softwarový workflow pro lipidomiku založený na generování vlastního databázového PCDL (Personal Compound Database and Library) z iterativních MS/MS dat a následné profilování lipidů v AML buňkách ošetřených různými léky (BEZ, MPA, kombinace BaP, kontrola).
Buňky K562 (acute-myeloid-leukemia) byly pěstovány v RPMI médiu a ošetřeny 0,5 mM bezafibrátu, 5 mM medroxyprogesteron acetátu, kombinací nebo vehikulem. Po 24 h inkubaci proběhla extrakce lipidů modifikovanou Folchovou metodou. Data byly získány UHPLC-Q-TOF MS v pozitivním a negativním režimu s iterativním AutoMS/MS.
Použití Lipid Annotatoru dovolilo vytvořit PCDL s 440 pozitivními a 688 negativními lipidy. Statistická analýza v Mass Profiler Professional ukázala jasné rozlišení vzorků (PCA) podle léčby. U kombinace BaP bylo potvrzeno zvýšení TAG a snížení DAG, v souladu s literaturou, a nově identifikovány změny hladin BMP, CE, CL, Cer_NS a SM. Analýza PC ukázala ubývání nasycených a nárůst polyenových řetězců. Chromatografické oddělení izomerů (např. Cer_NS d18:1_24:1 vs. d18:2_24:0) poskytlo další strukturální informace.
Workflow umožňuje rychlou automatizovanou tvorbu AMRT databáze pro přesnou anotaci lipidů, zvyšuje pokrytí lipidomu a podporuje diferenciální analýzu po léčebných zásazích. Metoda je použitelná v laboratorních QA/QC, farmakologickém výzkumu a biomarkerových studiích.
Navržený lipidomický workflow kombinující iterativní MS/MS, automatizované generování PCDL a pokročilou datovou analýzu poskytl širší a hlubší přehled o lipidových změnách v AML buňkách pod vlivem léčiv než dřívější publikované metody.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza, Lipidomika
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Lipidomika je klíčová pro pochopení biologických mechanismů a dysregulace metabolismu lipidů při onemocněních, jako je leukémie. Moderní přístupy kombinují chromatografii a hmotnostní spektrometrii k přesné identifikaci a kvantifikaci lipidů, což je nezbytné pro studium účinků léčiv a biomarkerů.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout integrovaný softwarový workflow pro lipidomiku založený na generování vlastního databázového PCDL (Personal Compound Database and Library) z iterativních MS/MS dat a následné profilování lipidů v AML buňkách ošetřených různými léky (BEZ, MPA, kombinace BaP, kontrola).
Použitá metodika
Buňky K562 (acute-myeloid-leukemia) byly pěstovány v RPMI médiu a ošetřeny 0,5 mM bezafibrátu, 5 mM medroxyprogesteron acetátu, kombinací nebo vehikulem. Po 24 h inkubaci proběhla extrakce lipidů modifikovanou Folchovou metodou. Data byly získány UHPLC-Q-TOF MS v pozitivním a negativním režimu s iterativním AutoMS/MS.
Použitá instrumentace
- Agilent 1290 Infinity II LC se sloupcem Poroshell 120 EC-C18 (3,0×100 mm, 2,7 μm) a gardou (3,0×5 mm, 2,7 μm) při 50 °C.
- Mobilní fáze: A – 10 mM acetát amonný, 0,2 mM fluoru amonného ve vodě:methanol (9:1); B – 10 mM acetát amonný, 0,2 mM fluoru amonného v acetonitril:methanol:isopropanol (2:3:5); gradient 30–100 % B.
- Agilent 6546 LC/Q-TOF s Agilent Jet Stream ESI, rozsah m/z 40–1700, iterativní MS/MS, tolerance ±20 ppm, RT tolerance ±0,1 min.
Hlavní výsledky a diskuse
Použití Lipid Annotatoru dovolilo vytvořit PCDL s 440 pozitivními a 688 negativními lipidy. Statistická analýza v Mass Profiler Professional ukázala jasné rozlišení vzorků (PCA) podle léčby. U kombinace BaP bylo potvrzeno zvýšení TAG a snížení DAG, v souladu s literaturou, a nově identifikovány změny hladin BMP, CE, CL, Cer_NS a SM. Analýza PC ukázala ubývání nasycených a nárůst polyenových řetězců. Chromatografické oddělení izomerů (např. Cer_NS d18:1_24:1 vs. d18:2_24:0) poskytlo další strukturální informace.
Přínosy a praktické využití metody
Workflow umožňuje rychlou automatizovanou tvorbu AMRT databáze pro přesnou anotaci lipidů, zvyšuje pokrytí lipidomu a podporuje diferenciální analýzu po léčebných zásazích. Metoda je použitelná v laboratorních QA/QC, farmakologickém výzkumu a biomarkerových studiích.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření PCDL o další třídy lipidů a vzorky z klinických studií.
- Integrace s iontovou mobilitou a MSn pro detailnější strukturální charakterizaci.
- Vyšší propustnost a automatizace pro screening velkého počtu vzorků.
- Aplikace v translaci do in vivo modelů a personalizované medicíně.
Závěr
Navržený lipidomický workflow kombinující iterativní MS/MS, automatizované generování PCDL a pokročilou datovou analýzu poskytl širší a hlubší přehled o lipidových změnách v AML buňkách pod vlivem léčiv než dřívější publikované metody.
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
Metabolomics: An Improved Lipid Profiling Workflow Demonstrates Disrupted Lipogenesis Induced with Drug Treatment in Leukemia Cells
2019|Agilent Technologies|Postery
An Improved Lipid Profiling 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 Technologies, Inc., Santa Clara, CA, USA of Chemistry, University…
Klíčová slova
lipid, lipiditerative, iterativelipogenesis, lipogenesislipidomics, lipidomicsprofiling, profilingleukemia, leukemiabap, bapworkflow, workflowdatabase, databasedisrupted, disruptedpcs, pcsdrug, drugcells, cellspcdl, pcdlnovel
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
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
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