文獻(xiàn)分享 | Orbitrap高分辨質(zhì)譜技術(shù)在暴露組學(xué)中的應(yīng)用

文獻(xiàn)分享篇

暴露組學(xué)是一門新興的研究領(lǐng)域，側(cè)重于分析和測(cè)量人類在一生中暴露于環(huán)境和生活方式因素的總體程度，以及這種暴露對(duì)人類健康的影響。其研究范圍包括化學(xué)物質(zhì)，污染物，輻射，飲食和體育鍛煉等生活方式因素的暴露，以及可能影響健康和幸福的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)因素。暴露組學(xué)研究旨在更好地理解環(huán)境暴露和人類健康結(jié)果之間的復(fù)雜相互作用，以預(yù)防和減輕與此類暴露有關(guān)的疾病負(fù)擔(dān)。高分辨質(zhì)譜技術(shù)作為一種強(qiáng)大的化學(xué)分析手段，被廣泛應(yīng)用于暴露組學(xué)的相關(guān)領(lǐng)域研究中。

本次我們分享兩篇應(yīng)用Orbitrap進(jìn)行暴露組學(xué)相關(guān)研究的文章。

文章一 

探究食源性多酚化合物

對(duì)于人體的暴露組學(xué)研究[1]

Part.1

研究背景

質(zhì)譜非靶向代謝組學(xué)研究流程由于其檢測(cè)目標(biāo)可涵蓋機(jī)體內(nèi)的全部內(nèi)源性代謝物、飲食攝入物以及環(huán)境污染物而被廣泛應(yīng)用于暴露組相關(guān)物質(zhì)的研究檢測(cè)。基于上述流程所測(cè)得的生物樣品數(shù)據(jù)中可含有上萬個(gè)特征信號(hào)，雖然經(jīng)過數(shù)據(jù)發(fā)掘和多數(shù)據(jù)庫比對(duì)，很多與宿主、微生物代謝以及常見環(huán)境暴露因素（包括煙草、藥品和環(huán)境污染物）的化合物可得到解析鑒定，但是數(shù)據(jù)中的大部分特征信號(hào)仍然為未知物，被稱為“代謝組學(xué)暗物質(zhì)”(metabolomics dark matter)。

考慮到日常飲食中大量植物成分的存在，上述暗物質(zhì)中極有可能包括大量植物化學(xué)成分及其在人體、腸道微生物體內(nèi)代謝產(chǎn)生的代謝物。本文作者以多酚類物質(zhì)為切入點(diǎn)，研究食源性植物化學(xué)物質(zhì)在人體內(nèi)暴露情況。

Part.2

建立多酚類化合物譜圖庫

研究人員總結(jié)歸納了常見蔬菜水果中的已知多酚類物質(zhì)清單，并參考相關(guān)食品組學(xué)文章中采用質(zhì)譜分析所檢測(cè)到的多酚類物質(zhì)，從而生成了目標(biāo)化合物列表并收集到166種對(duì)照品。這些對(duì)照品包括57種苯甲酸、苯甲醛、苯環(huán)衍生物，12種肉桂酸，16種苯 乙 酸，11種苯丙酸，9種嘌呤衍生物，8種馬尿酸，5種色氨酸-吲哚衍生物，3種吡啶甲酸，2種兒茶酚胺等。

研究人員在Q Exactive HF-X高分辨液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)上建立了非靶向代謝組學(xué)方法測(cè)試多酚類化合物對(duì)照品，建立譜圖數(shù)據(jù)庫。166種對(duì)照品中有151種化合物可被質(zhì)譜檢測(cè)到，其中90種可在正、負(fù)離子模式下同時(shí)被檢測(cè)到。

Part.3

檢測(cè)尿液和血漿中的

多酚類食源性代謝物

研究人員由美國兒童健康暴露分析資源組織(Child Health Exposure Analysis Resource, CHEAR)獲得參照尿液和血漿樣本。經(jīng)過蛋白沉淀處理后，直接用于液質(zhì)聯(lián)用分析。研究人員將代謝物鑒定結(jié)果分為三個(gè)等級(jí)：OL1(MS、RT和MS/MS匹配)、OL2a(MS和RT匹配)和OL2b(MS和MS/MS匹配)。Z 終，在人體尿液和血漿樣本中檢測(cè)到123種代謝物。

Part.4

總 結(jié)

本文作者以多酚類化合物為例，描述了建立飲食暴露組數(shù)據(jù)庫(Dietary Exposome Library, DEL)的流程方法。通過不斷完善數(shù)據(jù)庫，有望進(jìn)一步提高體內(nèi)生物樣本中化合物的鑒定覆蓋率，闡明飲食暴露對(duì)于機(jī)體的影響。