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脂质根据其功能、结构和化学特性分为:（1）脂肪酸、（2）甘油脂、（3）甘油磷脂、（4）鞘脂、（5）固醇脂、（6）异戊烯醇脂、（7）糖脂和（8）多聚乙烯类。脂质组学是系统研究生物样本中所有脂质集合的一门独立学科,作为大规模定性和定量研究脂类化合物并了解它们在不同生理、病理条件下的功能和变化的方法学,能准确全面地提供生物样品在不同生理条件下的全脂信息谱图,其中,灵敏、可靠的脂类化合物分析方法是脂质组学研究的关键。本研究拟开发脂肪酸、甲羟戊酸途径代谢产物（类异戊二烯）的分析方案,并在此基础上构建奇数碳链脂质组学的分析方法,为特定脂质的生物学功能研究奠定基础。游离脂肪酸（FFAs）的功能调节与多种疾病的发生发展密切相关。FFAs根据链长可分为短链脂肪酸（SCFAs）、中链脂肪酸（MCFAs）和长链脂肪酸（LCFAs）,这三类脂肪酸来源不同,功能各异,准确定量对揭示它们的作用机制至关重要。然而,绝对定量需获取稳定同位素标记的内标物、负离子电离模式下FFAs的质谱低响应以及FFAs链长的广覆盖限制色谱分辨率等难题制约了稳定同位素稀释LC-MS分析的广泛使用。基于此,我们开发了无同位素依赖（Isotope-free）的双衍生化辅助LC-MS/MS多反应监测（MRM）的方法来分析FFAs。该方法以“轻质量”试剂N,N-二甲基乙二胺（DMED）或丹酰肼（Dns-HZ）标记样本,“重质量”试剂N,N-二乙基乙二胺（DEEA）或N,N-二乙基丹磺酰肼（Dens-HZ）标记标准品混合物或对照组,在温和的反应条件下“一对一”合成目标分析物的双衍生内标添加物（DD-ISs）。两者按近似比例混合后经过色谱有效分离可在质谱MRM模式下实现绝对或相对定量,并以DMED/DEEA衍生化SCFAs为例对该策略进行了方法学评估,结果显示SCFAs的检测限为0.5～3 n M,线性R~2=0.99374～0.99929,同时衍生反应无显著底物干扰,无需额外淬灭步骤,证实了该方法的灵敏度和可靠性。利用该方法,我们分析了人肝细胞癌患者（HCC）和健康对照粪便样本中的15种SCFAs。其中,肝细胞癌组粪便中的丙酸盐、丁酸盐、异丁酸盐和2-甲基丁酸盐较健康对照组显著降低。在衍生化SCFAs定量的基础上,我们进一步拓展了DMED/DEEA和Dns-HZ/Dens-HZ体系用于衍生化MCFAs和LCFAs的分析,结果显示C8:0～C24:0衍生物的信号均有显著增强,经过分离时间延长的色谱梯度洗脱后不同链长的FFAs可实现精准检测。除脂肪酸之外,胆固醇合成途径中非甾醇角鲨烯前的合成部分即甲羟戊酸（MVA pathway）途径或类异戊二烯生物合成途径（IBP）,在细胞代谢中起关键作用,同时也是许多临床药物的作用靶点。因此,监测细胞、血浆和相关组织中的类异戊二烯（Iso P）浓度对于评估病理状况和治疗干预后的调节非常重要。目前,已有文献报道利用LC-荧光检测和液相色谱-质谱（LC-MS/MS）检测Iso P的不同方法。然而,由于极性差异大,绝大多数分析方法只针对一种或两种特定化合物。针对该问题,我们基于稳定同位素标记化学衍生化原理,以3-硝基苯肼（3-NPH）及其同位素13C6-3-NPH对Iso P化学衍生化后构建了LC-MS/MS MRM分析方法,该方法可以实现IBP途径中7种代谢产物（MVA、MVAP、MVAPP、IPP/DMAPP、GPP、FPP以及GGPP）的全覆盖,同时能够有效解决Iso P在反相色谱中严重的色谱峰拖尾问题。利用该方法我们检测了人前列腺癌细胞株LNCa P及NCI-H660经过角鲨烯环氧酶抑制剂NB-598 Maleate处理后上游Iso P代谢物的潜在变化情况。在对上述结构脂质成分FFAs、Iso P分析的基础上,结合目前基于LC-MS的奇数碳链脂质组学的研究仍较为缺乏,同时奇数碳链脂质陆续被发现在膳食评估、冠心病和II型糖尿病风险的生物标志物、内源性代谢替代途径中的重要功能。我们利用组织和血浆样本构建了奇数碳链脂质组学的分析方法,该方法以各类脂质在ESI离子源中的特征碎片离子构建MRM检测离子对,经LC-MS/MS定性分析后,以反相色谱中脂质保留时间的规律性确保方法的准确性,进一步建立Scheduled MRM方法,添加脂质组学内标后可定量检测样本中含奇数脂肪酰基碳链的脂质组。对选取样本的分析中,PC对OCFA-磷脂总丰度的贡献最大,这很大程度上归因于PC相对于其他类型磷脂较高的绝对浓度。我们同时注意到C15:0与C17:0在特定脂质类别中选择性富集。此外,C13:0、C19:0和C21:0在除PG外的磷脂中均有分布。对单不饱和的奇数碳酰基链脂质而言,C17:1和C19:1在除PG外的磷脂中均有富集,而C17:2仅在PS和PI有显著富集。我们的分析表明OCFA在不同脂质中分布的异质性可能是由于脂质类别的不同转换或脂肪酸合成酶的选择性,这为奇数碳链脂质的功能研究提供了初步依据。文末我们分别综述了游离脂肪酸、甲羟戊酸途径代谢产物的LC-MS分析以及奇数碳链脂质代谢及其功能的研究进展。