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基于Skyline的靶向脂质组学数据分析教程

期刊:Cell Reports Medicine, Nature Communications

这篇文档属于类型c(其他类型文档),其核心内容是一份关于使用Skyline软件进行靶向脂质组学数据分析的实践教程。以下为结构化总结:


文档框架与核心内容

1. 研究背景与数据来源

  • 数据来源:基于Lange, M.等人在《Cell Reports Medicine》发表的AdipoAtlas研究(2021),该研究通过非靶向与靶向质谱联用策略构建了人类白色脂肪组织(white adipose tissue, WAT)的参考脂质组学数据库。数据公开于MassIVE平台(编号MSV000086729),包含瘦型与肥胖人群的皮下(SAT)和内脏(VAT)脂肪组织样本。
  • 技术方法:采用平行反应监测(PRM, Parallel Reaction Monitoring)技术,在Q Exactive Plus质谱仪上获取胆固醇酯(Cholesteryl Esters, CEs)的靶向数据。

2. 教程目标

指导用户通过以下步骤完成CEs的靶向分析: 1. 使用LipidCreator(版本1.2.1)生成PRM过渡离子列表(transition list)。 2. 在Skyline中分析PRM数据,实现CEs的相对定量,比较瘦型与肥胖人群的CE丰度差异。

3. 实验设计关键点

  • 样本处理:从50 mg SAT/VAT组织中提取脂质,经C30反相色谱柱分离,以Q Exactive Plus质谱仪检测。样本预处理时加入含氘代CE 18:2 (d7)的Splash® Lipidomix®标准品作为内标。
  • 脂质鉴定:结合软件自动注释与人工校对(基于DDA模式的MS2谱图),优先通过PRM方法定量CEs(以氨加合离子[M+NH4]+形式检测)。

4. 操作流程详解

(1)Skyline环境配置
  • 分子设置:启用“heavy”标签以区分氘代内标。
  • 过渡离子设置
    • 前体离子(precursor)选择[M+NH4]+,产物离子(fragment)包括[M+]和[M+H]。
    • 仪器参数:m/z范围200-1500,PRM模式,Orbitrap分辨率17,500 @ m/z 200。
(2)LipidCreator生成过渡离子列表
  • 氘代内标添加:在LipidCreator中选择“sterol lipids”类别,定义CE 18:1 (d7)的脂肪酸链(7个氘原子),生成前体离子m/z及保留时间(RT)。
  • 非标记CEs添加:批量导入CE 18:1、CE 18:2等目标脂质,手动补充RT数据(如CE 18:2 RT=23.00 min)。
(3)数据导入与验证
  • Skyline数据加载:将过渡离子列表(Excel格式)与18个PRM原始文件导入,通过提取离子色谱图(EIC)验证峰积分。
  • 质量控制
    • 保留时间一致性:氘代CE 18:1与内源性CE 18:1的RT需高度匹配。
    • 双键数影响:同碳数CEs(如CE 22:422:522:6)的RT随双键数增加而提前。
4)相对定量与统计分析
  • 内标归一化:将氘代CE 18:1设为“全局标准”(global standard),计算各CE峰面积与内标的比值。
  • 分组比较:按样本类型(SAT/VAT)和表型(瘦型/肥胖)分组,通过Skyline的“peak area-replicate comparison”视图可视化组间差异。

5. 数据导出与扩展应用

  • 报告生成:自定义导出包含RT、峰面积、内标比值等参数的矩阵,支持后续统计分析(如组织重量归一化)。
  • 局限性:教程仅提供相对定量结果,绝对定量需结合内标浓度与组织蛋白含量校正。

6. 技术亮点

  • 工具整合:LipidCreator与Skyline无缝协作,快速生成复杂脂质的PRM过渡列表。
  • 方法普适性:流程可扩展至其他脂质类别,适用于低丰度脂质的高灵敏度靶向分析。
  • 数据可重复性:通过RT一致性检查与手动峰积分调整,确保定量可靠性。

7. 应用价值

  • 研究支持:为脂肪组织脂质代谢研究提供标准化分析流程。
  • 技术推广:降低PRM数据处理的入门门槛,促进靶向脂质组学的广泛应用。

总结

本文档是一份技术导向的操作指南,重点在于通过实际案例演示Skyline在靶向脂质组学中的分析方法,强调从过渡列表设计到定量验证的全流程标准化。其核心价值在于将复杂质谱数据的处理步骤模块化,为脂质研究者提供可复用的分析框架。

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