[发明专利]基于整体斑马鱼模型体内脂质三维质谱成像的方法

说明书

本发明属于质谱检测技术领域，公开了一种基于整体斑马鱼模型体内脂质三维质谱成像的方法。本发明建立一种基于整体斑马鱼模型体内脂质三维质谱成像的方法，并将其应用到斑马鱼C1型尼曼匹克疾病模型的研究中，结果发现在斑马鱼的不同器官有十五种存在明显空间分布差异的脂质。本发明建立的三维MALDI质谱成像方法无需复杂样品前处理，能够同时检测组织样品中的多种化合物，并能确保选取组织的完整性和多维度的视觉效果，进而直观、全面的得出实验组和对照组的空间分布差异，具有高完整度和高化学特异性的优点。

技术领域

本发明涉及质谱检测技术领域，特别涉及基于整体斑马鱼模型体内脂质三维质谱成像的方法。

背景技术

MALDI质谱成像技术是一种可视化分析检测的新型技术，它将质谱的组分鉴别能力与计算机辅助影像可视化技术相结合，在组织、细胞或亚细胞水平上通过采用不同的基质，可以实现对小分子化合物、多肽、蛋白、核酸、脂类等多种分子及其代谢物进行原位成像分析。该方法无需复杂前处理即可实现组织样本中多种分子的原位定性、定量分析，并绘制出它们的二维或三维空间分布图，具有高灵敏度，高分析速度和高化学特异性的优点。近年来，MALDI质谱成像技术取得了巨大进步，已被全世界公认作为检测和鉴定生物样品中多种复杂分子的有效工具，广泛应用于生命、生物医药、环境等研究领域。

目前MALDI质谱成像技术的应用大部分是二维MALDI质谱成像方面的研究，但是二维MALDI质谱成像方法只能够提供样品的一个截面的质谱成像信息，由于单个横截面很难体现模型整个器官完整性，因此很有可能丢失与疾病相关的一些重要分子信息。而三维MALDI质谱成像是通过获取样品的连续切片质谱图像，并通过专业数据处理软件SCiLS将其进行堆叠从而构建目标器官中多种分析物的三维图像的方法。该方法深入式剖面图为目标分子提供了更广泛的空间信息，从而能够更加真实且完整的反应出目标化合物在动物模型体内的空间分布。目前已有一些三维MALDI质谱成像方面的应用，但是仅限于对单一器官或组织的研究，而很多疾病会涉及多个组织或器官，如NPC1疾病。该病是常染色体隐性遗传的溶酶体脂质贮积病，其占NPC病例的95％，近年来对于该疾病主要是通过建造各种动物模型利用体液、单一器官等生物样本对NPC1疾病个体体内的异常脂类代谢物进行研究，但是该疾病会累及内脏和神经系统等多个器官，患者会出现脾脏增大、肌张力障碍、共济失调、智力落后等症状。因此，若能对NPC1整体动物进行三维成像分析，则能更全面地了解不同器官在疾病发展过程中的病理变化。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了基于整体斑马鱼模型体内脂质三维质谱成像的方法。本发明建立的三维MALDI质谱成像方法无需复杂样品前处理，能够同时检测组织样品中的多种化合物，并能确保选取组织的完整性和多维度的视觉效果，进而直观、全面的得出实验组和对照组的空间分布差异，具有高完整度和高化学特异性的优点。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了基于斑马鱼模型体内脂质三维质谱成像的方法，包括如下步骤：

步骤1：取C1型尼曼匹克纯合子的斑马鱼(Niemann–Pick C1，NPC1^-/-)和野生型(Wild Type，WT)的斑马鱼，包埋后，分别获得NPC1^-/-组和WT组的冰冻组织切片，基质沉积后采集MALDI质谱成像数据；

步骤2：经SCiLS处理，调节x、y轴使所述冰冻组织切片能够按照生物原始形貌准确堆叠:

步骤3：对比NPC1^-/-组和WT组的冰冻组织切片检测到的质荷比(m/z)的三维成像结果，获得具有空间分布差异的m/z值；并采集其MALDI二级碎片信息；

步骤4：搜索脂质组学质谱数据库，结合所述MALDI二级碎片信息，获得所述空间分布差异的m/z值所对应的脂质。