Lipide tiefer sehen mit Massenspektrometrie

Die Entwicklung neuer wissenschaftlicher Wege, um tiefer in die Bausteine ​​der Natur auf zellulärer Ebene einzudringen, hat im letzten Jahrhundert zu einigen der größten Fortschritte in der Medizin geführt. Neue Forschungen zu Phosphoinositiden, einer Familie von Membranlipiden, die für viele biologische und pathologische Prozesse unerlässlich sind und die eine der funktionell vielseitigsten Membranlipidfamilien darstellen, die an der menschlichen Gesundheit und Krankheit beteiligt sind, haben zu weiteren Entwicklungen bei der Verwendung der Massenspektrometrie geführt indem wir weiterhin die Barrieren zurückdrängen, die zu neuen Behandlungen für viele Krankheiten führen.

In der Vergangenheit war die Profilerstellung dieser Lipide und die Verknüpfung einer spezifischen Acylvariante mit einer biologischen Veränderung aus verschiedenen Gründen im Zusammenhang mit ihrer Komplexität und ihren niedrigen intrazellulären Konzentrationen schwierig. Ein neues System namens PRMC-MS (Phosphoinositide Regioisomer Measurement by Chiral Column Chromatography and Mass Spectrometry) hat nun jedoch die Charakterisierung der Dynamik von Phosphoinositid-Acylvarianten sowohl in intrazellulären als auch in extrazellulären Umgebungen ermöglicht.

Frühere Verfahren zum Messen und Profilieren von Phosphoinositiden haben zu Ergebnissen geführt, die nicht ohne weiteres auf klinische oder pathologische Proben von Versuchstieren angewendet werden können. Auch neuere Methoden unter Verwendung der Massenspektrometrie, die in einigen Bereichen Fortschritte gemacht haben, spiegeln immer noch das Problem wider, wie die Acylvarianten einzelner Regioisomere in biologischen Proben gleichzeitig quantifiziert werden können.

Die PRMC-MS-Methode löst nun dieses Problem und weist den Weg zum Verständnis, wie diese Lipide die Zellfunktionen beeinflussen. Mit PRMC-MS ist es jetzt möglich, alle acht Klassen von Phosphoinositiden gleichzeitig in einer einzigen Probe zu messen. Die hochempfindliche Art der PRMC-MS ermöglicht den Nachweis winziger, aber wichtiger Änderungen der intrazellulären Phosphoinositidspiegel und liefert Daten, die zeigen, dass sie auf Blutproben angewendet werden kann, um Phosphoinositid-Signaturen zu verfolgen, die möglicherweise mit Krankheitszuständen zusammenhängen.

PRMC-MS ermöglicht die umfassende Analyse von Phosphoinositid-Acylvarianten in verschiedenen Arten von biologischen Proben, einschließlich chirurgischer Proben, die verwendet werden können, um ein Licht auf zuvor unerkannte Störungen der Phosphoinositid-Fettacylprofile in Krebsgewebe zu werfen und ihre extrazelluläre Mobilisierung zu überwachen. Eine weitere Untersuchung der unterschiedlichen Acylvarianten und ihrer Verleihung von Proteinbindungseigenschaften könnte möglicherweise auch aufzeigen, wie sie einen Signalweg aktivieren, der das Wachstum und Überleben von Krebszellen begünstigt, und sich als Ziel für die Krebstherapie herausstellen. Somit kann PRMC-MS die Rolle von Phosphoinositiden bei der Pathogenese von Krebs und entzündlichen Erkrankungen gut beleuchten.

Darüber hinaus kann die Verwendung von PRMC-MS bei der Bewertung von Phosphoinositid-Signaturen auf der Ebene der Acylvarianten in Gewebe- und Flüssigkeitsbiopsien Biomarker aufdecken, die für eine Vielzahl klinischer Anwendungen geeignet sind.

In der Zukunft könnten Anwendungen wie die oben genannte Arzneimittelentwicklungsstrategien auf der Grundlage der Entwicklung eines therapeutischen Mittels, das eine spezifische pathogene Phosphoinositid-Acylvariante lokalisiert, erheblich erleichtern und somit den Weg für viel genauere therapeutische Methoden und Heilmittel für Patienten öffnen, die an a Reihe von Krankheiten, die sich in der Vergangenheit als schwierig erwiesen haben.

Die PRMC-MS-Methode wird ausführlicher in einem kürzlich veröffentlichten Artikel behandelt Naturkommunikation.

Bereitgestellt von der Tokyo Medical and Dental University