4D脂质组学——timsTOF Pro新技能

　　Matthias Mann团队近日于《nature communications》上发布了《Trapped ion mobility spectrometry and PASEF enable in-depth lipidomics from minimal sample amounts》，快速且高通量的分析生物模型系统和临床样本中的脂质组成，有望为基础生物学以及疾病产生和诊断带来新的认识。

　　目前脂质组学常用的方法为液质联用（LC-MS），高分辨质谱结合二级碎片数据库对脂质进行鉴定，但无法区分脂质中大量的同分异构体。离子淌度提供了基于离子形状和大小的分离，能有效分离脂质中的同分异构体和质量接近的化合物。将淌度引入质谱，并结合nanoLC，可实现微量样本脂质组学的高灵敏度快速分析。

　　平行累积连续碎裂技术（PASEF）是timsTOF Pro特有的扫描模式，其扫描频率可高达100Hz，使得二级覆盖率大大增加。在非PASEF模式下，大约有5.5%的一级离子发生碎裂，而PASEF模式可以将这一数值提升到65%。在30min的液相梯度内，平均每个PASEF循环可以得到15张二级谱图，这将使得化合物鉴定数量大大增加。

　　进行多次平行实验后，得到的平均结果（正负离子结果合并）如下：0.05ul的血浆样本，鉴定到1108个脂质；10ug的鼠肝样本，鉴定到976个脂质；约2000个Hela细胞，鉴定到1351个脂质。鉴定类型包括磷脂类（PC,PE,PA,PS,PI,PG）、氧化磷脂类、单酰基、二酰基和三酰基甘油、甾醇脂类、神经酰胺、糖磷脂、神经鞘磷脂等。在数据稳定性方面，使用10ug鼠肝样本连续进行5次重复实验，976种脂质中有816种可被重复鉴定，重现率95.4%。

　　相比于非离子淌度模式得到的鉴定结果，在PASEF工作流程下，甘油酯和甘油磷脂的鉴定量会有三到四倍的提升，神经鞘磷脂的鉴定量也提升了2倍。

　　使用22种脂质标准品对比了不同实验室之间tims测得碰撞截面积TIMSCCS的重现性。实验室间的平均变异系数仅为0.35%，TIMSCCS值在实验室间的重复性也很好，没有发现任何脂类有特异性偏差。数据处理Metaboscape软件将脂质CCS值预测方法引入，可以更精准的用于脂质鉴定。

　　拥有PASEF技术的timsTOF Pro能够实现高灵敏度和高准确度的脂质组学分析，在脂质组学以及代谢组学方面有着很大的发展潜力，准确的淌度值测量和同分异构体的分离，为我们提供了更为丰富的信息，有待进一步充分的发掘和使用。