近日，南京中醫藥大學單進軍、謝彤團隊在Analytica Chimica Acta（分析化學一區，IF: 6.558）正式發表了題為In-silico-library-based method enables rapid and comprehensive annotation of cardiolipins and cardiolipin oxidation products using high resolution tandem mass spectrometer的研究性論文。

該文章基于Orbitrap高分辨質譜平臺，創新性的通過計算機模擬方式，建立了心磷脂及其氧化產物的質譜譜庫。憑借高分辨質譜平臺的超高分辨率、亞ppm級質量精度，及Stepped NCE 高能碎裂模式（HCD）獲得的豐富二級碎片信息，使得該方法獲得模擬譜圖與真實檢測樣本的譜圖匹配一致性高。該創新分析方法的建立，對于解決以心磷脂及其氧化物為代表的、具有結構多樣性及低豐度分析挑戰的代謝物/脂質，進而研究其在疾病發生發展過程中的生物學效應，都有著廣泛而深遠的參考與借鑒價值，為探索全新的疾病生物標志物帶來可能！

文章賞析

心磷脂（CL）是含有3-4個脂肪酰基側鏈的*磷脂。在真核生物中，它主要分布在線粒體內膜，占線粒體內膜磷脂總量的10-25%。心磷脂*的錐狀結構能穩定線粒體膜結構，參與維持線粒體正常的嵴形態。大量文獻報道心磷脂參與細胞色素c、電子呼吸鏈蛋白的正常功能。異常的心磷脂含量、結構和心磷脂氧化會促使細胞凋亡并觸發免疫炎癥反應。

在非靶向脂質組學研究中，發現并快速注釋心磷脂及其氧化產物有助于探索心磷脂代謝在疾病發生發展過程中的生物學效應。然而，由于心磷脂及其氧化物的結構多樣性及低豐度特征，給其分析鑒定帶來極大的挑戰。為了解決這一問題，團隊在色譜和質譜條件優化的基礎上，基于計算機模擬方法建立了心磷脂及其氧化產物的質譜譜庫。譜庫中涵蓋了31578個單溶血心磷脂、52160個心磷脂以及42180個氧化型心磷脂的質譜譜圖（譜圖數據基于Q-Exactive-MS/MS質譜方法裂解模擬）。

該模擬譜庫具有較好的兼容性，且譜庫中的模擬譜圖與真實檢測樣本的譜圖匹配度好，匹配度得分值高，并成功地運用于線粒體非靶向心磷脂表征以及人工氧化心磷脂的研究中。

該研究列出了樣品與模擬譜庫的匹配結果，并附上了譜圖相似性評分（所有模擬譜庫的二級碎片和豐度均來源于標準品模擬）。在優化的色譜條件下，模擬譜庫涵蓋了三個常規前體離子[M-2H]2-、[M-H]-和[M+NH4]+的二級譜圖，擴充了質譜譜庫中心磷脂特異性譜圖的數量。三種前體離子的模擬譜庫譜圖相似性評分較高，均表現出較好的匹配度，體現了該方法的優勢。

運用此方法，該研究對心、肝、脾、肺、腎、大腦、小腦、回腸、結腸、十二指腸以及Hep2、A549兩種細胞系中的心磷脂進行了定性定量分析。為了評估匹配結果、驗證該數據庫的可靠性，對不同譜圖相似性得分段的譜圖數進行統計，結果顯示譜圖得分值均較高。在10種動物組織線粒體和細胞系樣品中，一共鑒定出392種心磷脂。通過新建的計算機模擬心磷脂譜庫，能夠很好的區分樣本中單溶血心磷脂和心磷脂，實現對復雜生物樣本中心磷脂的準確測量。

該研究還建立了心磷脂氧化產物的模擬譜庫，并成功對小鼠心臟和肝臟線粒體中的氧化型心磷脂進行了歸屬。比較了兩種人工氧化方式氧化產物的偏好，發現Fenton反應易于生成+O或者+2O的氧化產物，而過氧化叔丁醇的氧化反應傾向于產生+3O或者+4O的氧化產物。通過對氧化碎片個數的統計，發現占比最多的氧化碎片是C18-OH和C18-OOH，提示含有十八個碳的脂肪酰基更易被氧化。有趣的是，在過氧化叔丁醇的反應中，肝臟線粒體中的心磷脂似乎表現出更高的氧化產率，雖然沒有進一步的驗證，但是推測這種氧化效率的差異可能源于肝臟和心臟不同的代謝能力。

團隊介紹

單進軍，博士，教授

南京中醫藥大學中醫兒科學研究所副所長，江蘇省兒童呼吸疾病（中醫藥）重點實驗室副主任，南京中醫藥大學——UC Davis醫學代謝組學聯合實驗室中方負責人。江蘇省“333高層次人才培養工程”中青年學術技術帶頭人，江蘇省“六大人才高峰”高層次人才選拔培養對象，NIH West Coast Metabolomics Center訪問學者。

研究方向：代謝組學與中醫藥；復雜疾病代謝調控機理及中藥防治作用。先后主持國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、江蘇省“333”工程科研項目和江蘇省高校自然科學研究重大項目等課題；以第一或（共同）通訊作者在Gut Microbes，Pharmacol Res，Anal Chim Acta，Phytomedicine和藥學學報等國內外期刊發表學術論文60余篇；獲國家發明3項；獲教育部科學技術進步二等獎、世界中聯中醫藥國際貢獻獎-科技進步二等獎和江蘇中醫藥科學技術獎一、二等獎。

現為世界中聯兒童醫藥健康產品產業分會常務理事兼副秘書長、世界中聯兒科專業委員會常務理事、中華中醫藥學會中藥實驗藥理分會青年委員, 中國中醫藥信息研究會兒科分會理事、中國研究型醫院學會兒科學專業委員會青年委員，《世界科學技術-中醫藥現代化》雜志中青年編委。

謝彤，博士，副教授

江蘇省兒童呼吸疾病（中醫藥）重點實驗室骨干成員。2012年畢業于中國藥科大學藥學（藥物代謝動力學）專業。美國NIH West Coast Metabolomics Center (UC Davis)訪問學者。近年來主持國家自然科學基金等廳局級以上課題研究8項；以第一作者或者通訊作者在Anal Chim Acta，J Chromatogr A等雜志發表SCI論文10篇。現為世界中醫藥學會聯合會兒科專業委員會理事。

研究方向：運用代謝組學/脂質組學技術研究（1）呼吸疾病發病機制及中藥干預作用；（2）中藥復雜組分的體內外物質基礎研究；（3）藥物安全性。