Establishment of a Method for Direct Analysis of the Mouse Liver Metabolome Using the DPiMS-8060
Aplikace | 2019 | ShimadzuInstrumentace
Analýza metabolomu poskytuje klíčové informace o biochemickém stavu tkání bez rozsáhlé přípravy vzorků. Přímá ionizace pomocí PESI (Probe Electrospray Ionization) zjednodušuje workflow, omezuje ztráty látek a minimalizuje analytické artefakty vzniklé při extrakci.
Cílem bylo vyvinout a ověřit metodiku pro přímou analýzu metabolomů myší jater pomocí přístroje DPiMS-8060 (PESI + tandemová hmotnostní spektrometrie). Studie se zaměřila na validaci metody na standardních metabolitech a následnou aplikaci na model akutního poškození jater indukovaného CCl4.
Pro stanovení 26 klíčových metabolitů (aminokyseliny, organické kyseliny, sacharidy) byly připraveny standardní roztoky 50% ethanolu, 10 µl vzorku roztoku nanesených na destičku pro kapalné vzorky. Pro analýzu jaterních sekcí (cca 3 mm²) z kontrolních a CCl4 modelových myší byly vzorky umístěny do destiček pro pevné vzorky bez dalšího zpracování. Optimální MRM přechody a kolizní energie byly nastaveny pro každý metabolit.
Multivariační analýza (PCA) jasně odlišila vzorky zdravých a CCl4 poškozených jater podél první hlavní složky. Nejvýraznějším markerem byla snížená koncentrace taurinu v modelové skupině (p<0,001, Welchův test). Pozorovaná deplece taurinu korelovala s nárůstem jaterních enzymů ALT (r = –0,975) a AST (r = –0,785), což potvrzuje souvislost s oxidačním stresem vyvolaným trichloromethylovými radikály.
Díky absenci komplikované extrakce a chromatografie lze metodou rychle detekovat změny klíčových metabolitů přímo z tkání. Přímá analýza přináší vyšší reprodukovatelnost a snižuje riziko ztráty látek citlivých na degradaci. Metoda je vhodná pro farmakologický výzkum, toxikologii a screening biomarkerů.
Rozšíření počtu analyzovaných sloučenin, integrace s obrazováním vzorků a vývoj kvantitativních protokolů umožní komplexnější mapování metabolomů. Kombinace PESI s vysokorozlišovacími spektrometry a automatizovanými vzorkovači zvýší throughput a citlivost.
Byla úspěšně etablována metoda přímé analýzy myšího jaterního metabolomu pomocí DPiMS-8060. Metoda prokázala schopnost detekovat významné biochemické změny bez časově náročného předúpravy.
Zaitsu, K.; Hayashi, Y.; Murata, T., et al. Anal. Chem. 2016, 88, 3556–3561.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, DART
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza metabolomu poskytuje klíčové informace o biochemickém stavu tkání bez rozsáhlé přípravy vzorků. Přímá ionizace pomocí PESI (Probe Electrospray Ionization) zjednodušuje workflow, omezuje ztráty látek a minimalizuje analytické artefakty vzniklé při extrakci.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout a ověřit metodiku pro přímou analýzu metabolomů myší jater pomocí přístroje DPiMS-8060 (PESI + tandemová hmotnostní spektrometrie). Studie se zaměřila na validaci metody na standardních metabolitech a následnou aplikaci na model akutního poškození jater indukovaného CCl4.
Použitá metodika a instrumentace
Pro stanovení 26 klíčových metabolitů (aminokyseliny, organické kyseliny, sacharidy) byly připraveny standardní roztoky 50% ethanolu, 10 µl vzorku roztoku nanesených na destičku pro kapalné vzorky. Pro analýzu jaterních sekcí (cca 3 mm²) z kontrolních a CCl4 modelových myší byly vzorky umístěny do destiček pro pevné vzorky bez dalšího zpracování. Optimální MRM přechody a kolizní energie byly nastaveny pro každý metabolit.
- Hmotnostní spektrometr: Shimadzu DPiMS-8060
- Ionizační metoda: PESI
- MRM přechody pro 26 metabolitů (např. 3-hydroxybutyrát 103.1→59.0, glukóza 179.1→59.2)
- PCA pro multivariační analýzu výsledků
Hlavní výsledky a diskuse
Multivariační analýza (PCA) jasně odlišila vzorky zdravých a CCl4 poškozených jater podél první hlavní složky. Nejvýraznějším markerem byla snížená koncentrace taurinu v modelové skupině (p<0,001, Welchův test). Pozorovaná deplece taurinu korelovala s nárůstem jaterních enzymů ALT (r = –0,975) a AST (r = –0,785), což potvrzuje souvislost s oxidačním stresem vyvolaným trichloromethylovými radikály.
Přínosy a praktické využití metody
Díky absenci komplikované extrakce a chromatografie lze metodou rychle detekovat změny klíčových metabolitů přímo z tkání. Přímá analýza přináší vyšší reprodukovatelnost a snižuje riziko ztráty látek citlivých na degradaci. Metoda je vhodná pro farmakologický výzkum, toxikologii a screening biomarkerů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšíření počtu analyzovaných sloučenin, integrace s obrazováním vzorků a vývoj kvantitativních protokolů umožní komplexnější mapování metabolomů. Kombinace PESI s vysokorozlišovacími spektrometry a automatizovanými vzorkovači zvýší throughput a citlivost.
Závěr
Byla úspěšně etablována metoda přímé analýzy myšího jaterního metabolomu pomocí DPiMS-8060. Metoda prokázala schopnost detekovat významné biochemické změny bez časově náročného předúpravy.
Reference
Zaitsu, K.; Hayashi, Y.; Murata, T., et al. Anal. Chem. 2016, 88, 3556–3561.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Establishment of a Method for Direct Analysis of the Mouse Liver Metabolome Using the DPiMS-8060
2019|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-TM-E059 Application News No. B88 Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometer Establishment of a Method for Direct Analysis of the Mouse Liver Metabolome Using the DPiMSTM-8060 In the analysis of endogenous metabolites (metabolome analysis), it is difficult to perfectly remove biases…
Klíčová slova
acid, acidmetabolome, metabolomemouse, mouseliver, livertaurine, taurinemodel, modelpca, pcafailure, failureaminotransferase, aminotransferasehealthy, healthyglutaric, glutaricpyruvic, pyruvicintact, intactornithine, ornithinemalic
Direct Probe Ionization Mass Spectrometer - Application Notebook
2019|Shimadzu|Příručky
C10G-E078 Direct Probe Ionization Mass Spectrometer Index Introduction to DPiMS DPiMS: Mechanism of Action Application Notes Summary Quick and Sensitive Screening for Tetrodotoxin Contamination Direct Analysis of Pesticides in Agricultural Products Rapid and Quantitative Analysis of Drugs in Forensic Specimens…
Klíčová slova
probe, probepesi, pesiionization, ionizationacid, acidpetunia, petuniaabiraterone, abirateroneeverolimus, everolimusanthocyanin, anthocyaninelectrospray, electrosprayanalysis, analysisfrontal, frontalliver, liverpetals, petalsmass, massbrain
Shimadzu Kit for Direct Probe Ionization Mass Spectrometer - DPiMS-8060
2018|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E369 Kit for Direct Probe Ionization Mass Spectrometer DPiMS-8060 Quick and Easy Measurement Without Sample Preparation — Direct Probe Ionization-MS — The PESI (Probe Electro Spray Ionization) TQ unit can easily replace an ESI unit for use in combination with…
Klíčová slova
acid, acidamino, aminopesi, pesiprobe, probeionization, ionizationliver, livertaurine, taurinelcms, lcmsplate, platedpims, dpimsbiological, biologicalunit, unitornithine, ornithinekidney, kidneylung
Establishment of a Method for Direct Analysis of the Mouse Brain Metabolome Using the DPiMS-8060
2019|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-TM-E058 Application News No. B87 Probe Electrospray Ionization Mass Spectrometer Establishment of a Method for Direct Analysis of the Mouse Brain Metabolome Using the DPiMSTM-8060 Metabolome analysis is a method for comprehensively analyzing endogenous metabolites such as amino acids, organic…
Klíčová slova
acid, acidfrontal, frontalcortex, cortexhippocampus, hippocampusbrain, brainmetabolites, metabolitesmetabolome, metabolomeglutaric, glutaricglutamic, glutamicketoglutaric, ketoglutaricgaba, gabaisocitric, isocitricmaric, maricpyrvic, pyrvicsuccinic