Metabolome Analysis of Hydrophilic Metabolites in Saliva Using LCMS™-8060NX Triple Quadrupole Mass Spectrometer

Význam tématu

Metabolomická analýza slin umožňuje komplexní pohled na malé molekulární metabolity vznikající v ústech člověka, včetně produktů bakteriálního metabolismu, které ovlivňují zdraví parodontu i celkovou ústní mikrobiální rovnováhu. Studium vlivu podmínek uchovávání slin je klíčové pro zajištění reprodukovatelnosti a spolehlivosti výsledků v biomedicínském výzkumu či diagnostice.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ukázat aplikaci vysokovýkonné LC-MS/MS techniky pro metabolomickou analýzu slin a vyhodnotit, jak různé teploty skladování (-80 °C, 4 °C, 25 °C, 40 °C) po dobu tří dnů ovlivňují koncentrace krátkých mastných a organických kyselin, aminokyselin a dalších hydrofilních metabolitů.

Použitá instrumentace

• Kapalinový chromatograf Nexera X3 (Shimadzu) s otočnou fazí ODS
• Triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr LCMS-8060NX (Shimadzu)
• IonFocus™ jednotka pro potlačení maticových efektů
• Software LabSolutions Insight s modulem Peakintelligence™ pro automatizovanou integraci špiček
• SIMCA® 16 (Sartorius Stedim Data Analytics) pro multivariační statistickou analýzu (PCA)

Použitá metodika

Vzorek slin byl po centrifugaci rozdělen a uchován za čtyř různých teplot. Pro analýzu mastných a organických kyselin byla provedena derivatizace 3-nitrofenylhydrazinem (3-NPH), následné naředění v methanolu s kyselinou mravenčí a měření v módu MRM v kladném i záporném ionizačním režimu. Hydrofobní i hydrofilní metabolity byly analyzovány gradientní elucí s mobilními fázemi obsahujícími formiovou kyselinu. Pro hydrophilní metabolity se využila ion-pair free metoda a přidání vnitřního standardu MES.

Hlavní výsledky a diskuse

Detekováno bylo 6 krátkých mastných a 14 organických kyselin, dále 50 hydrofilních metabolitů zahrnujících aminokyseliny, nukleosidy a další. IonFocus jednotka přinesla v průměru 1,4× zvýšení citlivosti při současném snížení maticových interferencí. Peakintelligence výrazně zlepšila kvalitu a rychlost integrace špiček, zejména v případech kolizí blízkých signálů. PCA ukázala jasné rozlišení vzorků podle teploty skladování: vzorky při 40 °C byly ovlivněny succinátem a glutamátem, při 25 °C pyruvátem, histidinem a tyrosinem, zatímco při 4 °C a −80 °C byly profily téměř identické.

Přínosy a praktické využití metody

Popisovaná LC-MS/MS platforma nabízí robustní a citlivou analýzu širokého spektra ústních metabolit bez nutnosti časově náročného výběru cílených látek. Zlepšená integrace špiček a stabilní výkon ionizační jednotky zvyšují průkaznost metodiky v klinických a výzkumných laboratořích zaměřených na mikrobiom a biomarkery parodontálních onemocnění.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření kombinace metabolomiky s jinými omik metodami (proteomika, genomika) pro komplexní mapování ústního mikroprostředí. Dále se otevírá prostor pro velkoobjemové studie u pacientů s různými stadii parodontitidy či systemickými onemocněními a pro vývoj bodových diagnostických nástrojů založených na profilech slinných metabolitů.

Závěr

Studie prokázala, že skladovací teplota významně ovlivňuje kvantitativní profil slinných metabolitů a že LCMS-8060NX s IonFocus jednotkou a softwarem Peakintelligence představuje efektivní nástroj pro vysoce citlivou a spolehlivou metabolomickou analýzu slin.