空间代谢组学

空间代谢组学（Spatial Metabolomics）是研究小分子在组织中的空间分布，告诉我们变化“在哪里”， 将代谢组学信息扩展到了三维水平，从而拓展了对代谢组学样本信息的认知。美吉生物基于AFADESI-MSI（sensitive air flow-assisted desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging）串联 Thermo Fisher Q-Exective HFX仪器平台进行空间代谢组学技术检测服务。其是一种基于敞开式空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像技术，引入了高速率的空气流量，提高原位采集和采样液滴效率，这有助于提高灵敏度，扩大代谢物的检测范围，并串联高分辨质谱仪完成离子的采集与鉴定。

扣除背景离子和同位素离子后，可以检测到1500多种代谢物

AFADESI-MS在正离子模式下检测代表性内源代谢物（部分示例）
参考文献：A Sensitive and Wide Coverage Ambient Mass Spectrometry Imaging Method for Functional Metabolites Based Molecular Histology. 2018. IF=17.521

实现组织结构的识别和功能性代谢物在原位分析组织的空间特征分布

图片解读：肌酐(图A1)是肾功能的重要指标，仅分布于肾盂；甜菜碱的[M+Na]+ 形式(图A4)几乎全部出现在髓质中，这与髓质对钠盐的重吸收能力一致。
参考文献：A Sensitive and Wide Coverage Ambient Mass Spectrometry Imaging Method for Functional Metabolites Based Molecular Histology. 2018. IF=17.521

AFADESI引入高速气流来增强液滴的原位收集和采样，使其灵敏度可达到pg级别，扩大代谢物谱的范围。

参考文献：A Sensitive and Wide Coverage Ambient Mass Spectrometry Imaging Method for Functional Metabolites Based Molecular Histology.

超过三个数量级的动态范围（同时测定的物质最高和最低的浓度范围）。

宽动态范围有助于显示更丰富的色彩和更好的分层离子图像，因此在组织中提供精确的代谢物分布。

参考文献：A Sensitive and Wide Coverage Ambient Mass Spectrometry Imaging Method for Functional Metabolites Based Molecular Histology.

Orbitrap高分辨率质量分析器（最大24万分辨率）+强分辨力软件（△m/z等于0.001），精确识别m/z相近的代谢物。

参考文献：A Sensitive and Wide Coverage Ambient Mass Spectrometry Imaging Method for Functional Metabolites Based Molecular Histology.

Puerariae lobata (P. lobata) 和 Puerariae thomsonii (P. thomsonii)是药理功能相似但疗效不同的药用植物。本文提出了一种新的方法来研究代谢物的分布和定性，定量是阐明两种葛根不同治疗效果的必要条件。

作者提出了一种将空间代谢组学与生物活性分析相结合的方法来评估两种葛根的药理学特性。首先，利用AFADESI- MSI对部分代谢物的分布进行了表征，结果显示葛根的组织特异性。一些代谢物在两种间的分布和含量存在差异。一些代谢物在两种植物的韧皮部和木质部呈互补分布。糖、维生素和肌苷在P. thomsonii的韧皮部中含量较高，而在P. lobata的木质部中含量较高，而3′-羟基葛根素在P. thomsonii的木质部中含量较高，在P. lobata的韧皮部中含量较高，这提供了新的区别特征。作者进一步通过LC-MS/MS和分光光度分析获得的代谢物的定性和定量结果显示，共有52个关键差异代谢物。P. thomsonii中糖含量较高，而P. lobata中TFA含量较高，与AFADESI-MSI结果一致。物活性分析结果表明，10个主要的异黄酮，包括葛根素和大豆黄酮，对缺血心肌细胞有保护作用，且P. lobata的保护作用明显优于P. thomsonii。本研究综合评价了两种葛根代谢物在分布、定性、定量、生物活性等方面的差异。研究结果可促进两种葛根的鉴别、质量评价和应用，为同类中药品种鉴定和质量控制提供新的策略