应用GC Orbitrap 质谱仪进行致病微生物不定靶代谢组学研究

　　全世界人民都饱受病原细菌造成的感染困扰。虽然已有相当数量的疫苗和抗生素被用于病原微生物的防治，这些药物的有效性却日趋令人担心。病原细菌 既可以以同种个体聚集的形式形成单一菌种的生物膜，也可以多个菌种混合聚集形成多菌种生物膜。其中 Candida albicans（白色念珠菌）就是一种造成生物膜形成的重要真菌，同时它也是血液感染的第四大元凶，并且致死率最高1。

　　此外，研究发现 C. albicans 生物膜还能与病原细菌 Staphylococcus aureus（金黄色葡萄球菌）共同形成生物膜。C. albicans 与 S. aureus 的共同作用在老鼠2 和人体内3 都呈现出一种协同效果，造成致病性和死亡率上升。3 然而，在代谢水平上，我们还对造成这种协同效应的元凶几乎一无所知。

　　在本研究中，我们以 C. albicans 和 S. aureus 的相互作用为研究对象，利用气相色谱（GC）与高分辨质谱仪（HRMS）联用的方法进行了不定靶代谢组学分析。为检测及鉴定出有统计意义的、有助于理解这两种病原菌的相互作用的小分子代谢物，我们对 C. albicans 和 S. aureus 分别进行了独立纯培养和混合共培养，并对这两种病原菌菌体本身以及培养基均进行了研究。

　　为厘清 C. albicans 和 S. aureus 之间的生化相互作用并鉴定出在这协同关系中起到关键作用的小分子代谢物，我们使用了一台 Thermo ScientificTM Q ExactiveTM GC OrbitrapTM 质谱仪进行本研究。该高质量分辨率台式 GC-MS 分析平台性能优越，能够以稳定的 sub-ppm 质量准确度确保全扫分析的灵敏度和选择性，对保证化合物鉴定和确证结果的可靠性至关重要。此外，Q Exactive GC 系统的大动态范围和快扫速支持同时检测高浓度和低浓度的代谢物，使得谱峰解析和化合物定量分析结果更为可靠。更重要的是，实验数据可以在现有的商用谱图库（例如NIST 或 Wiley）或定制的高分辨代谢物谱库中进行检索，以进行推断代谢物的鉴定。