【摘要】 针对MS(多发性硬化)的单细胞代谢物分析常用的电离方法主要包括ESI(电喷雾电离)、DESI(电喷雾解析电离)、LEI(激光增强电离)、SIMS(二次例子质谱)和MS(质谱)等。

针对MS(多发性硬化)的单细胞代谢物分析常用的电离方法主要包括ESI(电喷雾电离)、DESI(电喷雾解析电离)、LEI(激光增强电离)、SIMS(二次例子质谱)和MS(质谱)等。各种电离源通过与不同的细胞采样设备和质谱仪相结合,带来了多样化的单细胞代谢物分析技术。ESI作为MS分析最常用的离子源,其中,纳升电喷雾电离(NanoESI)具有更小的发射器尖端和更低的流速,比传统的ESI灵敏得多。

 

此外,由于纳米电喷雾发射器的尖端可以通过拉动来实现与一般哺乳动物细胞的大小相匹配,因此它可以用作单细胞采样的探针,稀释影响显着减小。目前,医学界已经开发了各种基于NanoESI-MS的方法用于单细胞分析。例如,Masujima等人使用镀金纳米电喷雾针头在视频显微镜下利用显微操作器,可以实现对单个活细胞中的细胞质内容物进行直接毛细管取样工作。在其随后的MS分析中,可以在单个小鼠胚胎成纤维细胞中探究到数百种代谢物的特征。这种活细胞MS分析方法还能够辅助分离异构体并成功实现在单个植物细胞中以亚摩尔级灵敏度检测代谢物。

 

诱导NanoESI(INESI)是一种新型电离方法,由于其对基质效应的高耐受性以及基于较低流速下电离效率的有效提高,它在单细胞MS分析领域中优于传统的NanoESI。INESI可以通过在发射器附近用高压脉冲产生强动态电磁场来产生脉冲纳米电喷雾。医学界通过将膜片钳技术与 INESI相结合,实现了同时记录单个小鼠脑神经元的生理活动和代谢物水平。同时,INESI 进一步结合同位素标记策略研究出不同脑区单个神经元中谷氨酸和g-氨基丁酸的生物合成途径,揭示了一种新的神经元内代谢途径,可在紫外线照射后将尿氨酸转化为谷氨酸。除了单细胞分析,INESI还应用于单细胞器的分析,如溶酶体等,研究结果表明INESI分析方法具有出色的准确性和可靠性。