空间代谢组学-诺禾致源-TMAO神经递质胆汁酸氨基酸短链脂肪酸代谢

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空间代谢组学

一、研究给药后脂质的变化

模拟复杂肿瘤微环境的三维多细胞肿瘤球体为药物和内源性代谢产物的体外研究提供了良好的平台。而羟氯喹(HCQ)由于其良好的抗癌活性而备受关注。作者通过LC-MS脂质组、空间代谢组研究发现羟氯喹给药后A549肺癌多细胞肿瘤模型中PE、PI、PS等脂质含量显著上升并发现了这些脂质在空间分布上的变化。

参考文献Chen Y, Wang T, Xie P, Song Y, Wang J, Cai Z. Mass spectrometry imaging revealed alterations of lipid metabolites in multicellular tumor spheroids in response to hydroxychloroquine. Anal Chim Acta. 2021;1184:339011.

二、研究肿瘤及癌旁的代谢差异

肿瘤由跨越不同微环境的多种类型细胞组成。作者结合空间代谢组、同位素标记、LC-MS非靶代谢对胶质瘤鼠大脑进行研究，发现胶质瘤区的脂肪酸合成通量比周围健康组织增加了大约3倍。脂肪酸延伸反应通量比周围健康组织高8倍。这结果与癌细胞增殖对18碳酰基链的需求大于16碳酰基链是一致的，表明脂肪酸延长酶可能是胶质瘤潜在的治疗靶点。

参考文献Schwaiger-Haber M, Stancliffe E, Anbukumar DS, et al. Using mass spectrometry imaging to map fluxes quantitatively in the tumor ecosystem. Nat Commun. 2023;14(1):2876.

三、研究人胃癌组织的代谢重编程

代谢重编程被认为是肿瘤细胞的一个核心特征。但鉴于其复杂性，要观察肿瘤代谢的重编程仍然是一个挑战。作者基于空间代谢组和空间转录组，将空间多组学结果从空间点上进行匹配，发现精氨酸和脯氨酸代谢途径中，肿瘤组织区域代谢和转录水平上都有所增强。并研究发现胃肿瘤区域和周围的淋巴组织区域脂质的合成和代谢更活跃，从代谢物和基因表达维度上揭示了胃癌组织的代谢重编程。

参考文献Sun C, Wang A, Zhou Y, et al. Spatially resolved multi-omics highlights cell-specific metabolic remodeling and interactions in gastric cancer. Nat Commun. 2023;14(1):2692.

四、研究连续种植后中药有效成分的变化

丹参是一种用于治疗心脑血管疾病的中药。越来越多的临床应用导致了人工种植的巨大需求。但连作会改变植物的代谢谱，导致生长不良和低产量。作者研究发现连续种植的丹参根中有效成分代谢物与正常组对比显著降低并研究了中药有效成分的空间分布特征。

参考文献Sun C, Cui L, Zhou B, Wang X, Guo L, Liu W. Visualizing the spatial distribution and alteration of metabolites in continuously cropped Salvia miltiorrhiza Bge using MALDI-MSI. J Pharm Anal. 2022;12(5):719-724.