研究人员开发出一种创新方法用于生物样本中代谢物的大规模分析
牛津大学化学系McCullagh Group的研究人员于2025年8月22日《自然·实验手册》期刊发表突破性研究成果——基于阴离子交换色谱-质谱联用(AEC-MS)的代谢组学新方法,成功实现对细胞、组织和生物液体中高极性及离子型代谢物的系统性分析。
这项技术突破在于通过电解离子抑制技术将高性能阴离子交换色谱系统直接与质谱联用,解决了自20世纪70年代以来该技术难以与质谱直接耦合的难题。相比传统方法,新方案显著提升了分子特异性和选择性,特别适用于驱动细胞基础代谢通路的高极性代谢物分析。此前McCullagh团队(Ngere等人,《分析化学》,2023)已对此类应用潜力进行过系统综述。
该技术已应用于多项突破性研究:在牛津大学肯尼迪研究所合作项目中,发现肠道微生物组产生的丁酸能量底物进入循环系统后可增强宿主免疫应答(Schulthess等人,《免疫》,2019);糖尿病研究中揭示高血糖环境下GAPDH和PDH酶活性受抑制导致葡萄糖代谢ATP生成障碍,进而引发胰岛素分泌障碍和糖原积累(Haythorne等人,《自然通讯》,2023)。
"阴离子交换色谱提供的新型保留和洗脱机制,为代谢组学长期存在的分析难题提供了有力解决方案。"项目主导者James McCullagh教授指出,"该方法不仅扩展了现有应用范围,更开辟了微生物耐药性研究、癌症早期生物标志物发现等新领域。"
研究团队核心成员Rachel Williams表示,这项技术革新使代谢物检测灵敏度达到前所未有的水平,为疾病诊断、营养状态评估和环境暴露监测提供了全新工具。
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