Metabolomics: Quantitative Eicosanoids Profiling of Human Plasma and Serum: A New Data Processing Tool Using a Metabolic Map

Význam tématu

Přesné kvantitativní stanovení eikosanoidů je zásadní pro identifikaci biomarkerů a studium patofyziologických mechanismů v klinickém i výzkumném prostředí. Metoda založená na MRM režimu LC-MS poskytuje rychlou a citlivou analýzu stovek metabolitů současně.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout nový nástroj pro zpracování dat postavený na metabolické mapě 196 eikosanoidů a souvisejících metabolitů a demonstrovat rozdíly v jejich hladinách mezi lidskou plazmou a sérem.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky: lidská EDTA plazma, heparin plazma a sérum.
• Extrahování: precipitace proteinů metanolem s formiovou kyselinou, následná SPE čistění.
• Instrumentace: UHPLC Nexera™, kolona Kinetex C8 (2,1×150 mm, 2,6 μm), LCMS-8060NX (triple quadrupole), MRM s 5 ms polaritními přepínáním.

Hlavní výsledky a diskuse

• Celkem detekováno 68 metabolitů z 196 cílových látek: 67 v plazmě (kromě TXB2) a 44 v séru.
• Volné MK (arachidová, eikosapentaenová, dokosahexaenová) vyšší v séru, eikosanoidní metabolity převážně v plazmě.
• TXB2 v plazmě nedetekován, což odráží inhibici aglutinace EDTA a heparinem.
• COX produkty (PGE2, PGD2) významně v plazmě; LOX produkty (5-HETE, 5,15-DiHETE, 6-trans-LTB4) zvýšeny v heparinové plazmě.
• CYP produkty (DHETs, 20-karboxy-AA) obdobné v obou matricích.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní krytí eikosanoidního spektra s vysokou specifičností a citlivostí.
• Rychlá analýza přes 300 MRM přechodů s triplikátem vzorku.
• Interaktivní mapa usnadňuje srovnání plazmy a séra.
• Užitečné pro biomarkerový výzkum, farmaceutický vývoj a QA/QC v laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření mapy o nové metabolity a lipidomické složky.
• Integrace s umělou inteligencí a strojovým učením pro automatizaci analýzy.
• Propojení s dalšími omickými daty (proteomika, genomika) pro system biology přístupy.
• Klinické aplikace a personalizovaná medicína s cílenou eikosanoidní profilací.

Závěr

Nově vyvinutá kombinace MRM LC-MS a datového nástroje na bázi metabolické mapy umožňuje kvantifikaci širokého spektra eikosanoidů v lidské krvi a odhaluje významné rozdíly mezi plazmou a sérem, čímž přispívá k hlubšímu pochopení biochemických procesů.

Reference

• Yamada M. et al., J. Chromatography B, 995, 74-84 (2015).