關(guān)于一個(gè)人健康的每一個(gè)信息——他們對(duì)化學(xué)物質(zhì)的暴露,他們的基因風(fēng)險(xiǎn),他們當(dāng)前的疾病——都在他們的分子中。這是多種物質(zhì),相當(dāng)于一個(gè)數(shù)字。它沒有名字:1后跟50個(gè)零。
范德比爾特大學(xué)的化學(xué)家團(tuán)隊(duì)開始通過檢查一類分子脂質(zhì)的456種變體來解碼整個(gè)分子圖像,這類分子脂質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)細(xì)胞活動(dòng)和儲(chǔ)存能量至關(guān)重要。脂質(zhì)在體內(nèi)的功能取決于其形狀,該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的方法和圖譜將單個(gè)脂質(zhì)分子與其形狀相匹配,最終成為許多不同疾病早期診斷的關(guān)鍵。
史蒂文森化學(xué)教授約翰麥克萊恩說:“眾所周知,脂質(zhì)是疾病的先導(dǎo)?!安涣挤磻?yīng)可能意味著從炎癥到非常特定的疾病狀態(tài)。因?yàn)橹|(zhì)會(huì)根據(jù)體內(nèi)發(fā)生的情況發(fā)生微妙的變化,所以我們可以使用分析策略來確定脂質(zhì)采取什么形狀來識(shí)別它們。”
他說,在過去,單一的一組測(cè)量值可能對(duì)應(yīng)許多不同類型的脂質(zhì),但范德比爾特團(tuán)隊(duì)的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)圖大大降低了這種可能性。其他研究人員,如研究脂質(zhì)及其在疾病中的作用的研究人員,可以在自己的工作中找到這些圖譜的線索并添加它們。
這些結(jié)果今天發(fā)表在《自然通訊》的一篇題為“高可靠性脂質(zhì)組學(xué)的離子遷移構(gòu)象脂質(zhì)圖譜”的論文中。
第一作者、博士后學(xué)者Katrina Leaptrot表示,這項(xiàng)工作是通過一項(xiàng)名為離子遷移率-質(zhì)譜的相對(duì)較新的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,該技術(shù)使科學(xué)家能夠更仔細(xì)地分析分子。她花了幾個(gè)月的時(shí)間在數(shù)據(jù)中尋找模式,并了解到脂質(zhì)的形狀及其預(yù)測(cè)疾病的能力最受尾巴長(zhǎng)度和這些尾巴中雙鍵數(shù)量的影響。
脂質(zhì)的尾長(zhǎng)是它所含碳原子數(shù)的計(jì)數(shù),雙鍵決定了每個(gè)碳原子與其相鄰碳原子結(jié)合的強(qiáng)度。雙鍵在脂質(zhì)中產(chǎn)生紐結(jié),影響正常的脂質(zhì)功能和異常的調(diào)節(jié)。例如,飽和脂肪是一種沒有雙鍵的脂質(zhì),可以提高血液中的膽固醇水平。
Leaptrot說:“現(xiàn)在我們可以更好地解釋大自然是如何組裝這些分子的,世界各地的實(shí)驗(yàn)室將能夠使用這一脂質(zhì)圖譜,并向未知領(lǐng)域提供自己的數(shù)據(jù)。
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