头脑风暴NCASI2024“质谱多组学和空间成像”分享科研前沿

　　2024年11月9日-11日，由中国分析测试协会主办，四川大学承办，四川省分析测试学会协办的“首届分析科学与仪器大会（NCASI 2024）”在成都举办。本届大会的主题是“分析科学，创造未来”，聚焦产业发展、协同创新和技术革新三大篇章，围绕分析科学与仪器领域的发展，针对多个热点问题设置大会报告、分会报告和墙报等。分析测试百科网作为本届会议的支持媒体进行会议报道。

“质谱科学与仪器”的分会嘉宾合影

　　在“质谱多组学和空间成像”的分会上，复旦大学唐惠儒教授，中国科学技术大学潘洋教授，暨南大学陈达教授，香港浸会大学蔡宗苇教授，布鲁克公司应用主管李鹏飞，浙江大学郭成等展示了他们在质谱多组学和空间成像领域的最新研究成果。

复旦大学 唐惠儒教授

　　复旦大学唐惠儒教授带来了题为“Quantitative Metabolomics for Precision Medicine”的精彩报告，深入探讨了代谢组学在精准医学领域的重要性和应用前景，特别强调了定量代谢组学的关键作用。

　　代谢物作为细胞内小分子的集合，不仅具有重要的生理功能，而且在科学史上占有举足轻重的地位。唐惠儒教授提到，尽管一些代谢物已经被认识超过100年，但对其功能的理解仍然有限。在精准医学时代，个性化的医疗需求使得精准诊断变得尤为重要，而精准诊断的基础则是精准的测量，这正是分析化学发挥作用的地方。

　　他强调，小分子代谢物因其与基因和环境的相互作用而备受关注。他提到，尽管人类基因编码超过2万，但在临床测量中，通常测量的代谢物数量不超过10个，这表明了当前临床诊断的局限性。这种局限性对于科学工作者来说既是挑战也是机遇，因为它意味着新技术和新方法的开发是必要的。

　　报告中，唐惠儒教授分享了一种名为“探针增敏”的技术，该技术通过设计和合成增敏探针库，提高了代谢物检测的灵敏度，使得微量完全未知代谢物的绝对结构鉴定成为可能。

中国科学技术大学 潘洋教授

　　中国科学技术大学潘洋教授带来了题为“光电离质谱成像”的精彩报告。

　　潘洋教授的团队长期致力于自主仪器的研发，特别是在光电离质谱成像装置上取得了显著的工作进展。他们发展的常压透射式激光解吸/后光电离（t-AP-LDI/PI）质谱成像新方法，实现了对生物组织中多种内源性化合物的原位可视化分析。该技术的关键是在DESI喷雾装置后引入一套光电离系统和高效离子传输管道，通过开关光电离源，实现了对多种组分的高灵敏度空间成像。

　　潘洋教授还提到，他们的团队基于同步辐射光电离质谱技术，建设了交叉学科实验平台，并开展了一系列光、热、电诱导的气相化学反应机理研究及生命科学研究。他们的工作不仅在质谱仪器和方法学上取得了进展，还在非均相催化和光电离质谱成像等研究方向上取得了显著成果。

暨南大学 陈达教授

　　暨南大学陈达教授带来的报告题目是“发展快捷高效暴露组学技术应用于环境健康研究”。

　　暴露组学是研究除遗传因素外所有影响健康的因素，这些因素包括环境和生活方式等。陈达教授的团队通过技术手段构建了一个全面描述外暴露和内暴露的方法体系，并将其应用于多个环境健康研究领域，包括人工系统对比、女性癌症、华中发育和老年健康等。他们面临的挑战包括如何全景式描述化学品的外部暴露和内部代谢，以及如何在复杂的环境和生物体内转化过程中准确捕捉化学品的影响等。

　　为了解决这些问题，陈达教授的团队开发了几种新技术，包括强保露组法和针对血液和尿液的非法上暴露工作的方法。他们利用三级多孔材料和超胶杯连超胶连杯孔的聚合物，实现了对血液中外流线内容型分子和尿液中外有一些内容的小分子的高效捕捉和鉴定。

香港浸会大学 蔡宗苇教授

　　香港浸会大学蔡宗苇教授带来了题为“离子淌度在脂质代谢成像分析的应用”的精彩报告，探讨了离子淌度质谱技术在脂质分析中的重要性和应用前景，特别是在脂质代谢成像分析中的关键作用。

　　脂质组学的高化学复杂性是该领域研究的主要挑战之一。离子淌度质谱技术能够根据离子的电荷、形状和大小进行分离，与传统的脂质组学方法相比，IMS-MS技术提供了三个主要优势：确定碰撞截面（CCS）、提供新的混合碎片实验以及提高峰容量和信噪比。这些优势使得IMS-MS技术能够从复杂的脂质提取物中分离出干扰同量异位物种，对于脂质的鉴定和定量分析具有重要意义。

　　蔡宗苇教授表示，IMS-MS技术可以与液相色谱质谱和“shotgun”脂质组学以及质谱成像的直接质谱分析相结合，为脂质组学研究提供了新的视角和工具。此外，他还分享了团队利用离子淌度技术在肿瘤细胞方面的研究成果，并强调了离子淌度技术在脂质代谢成像分析中的应用潜力，尤其是在区分同分异构体和提高检测分辨率方面的优势。

布鲁克公司应用主管 李鹏飞

　　布鲁克公司应用主管李鹏飞带来题为“neofleX质谱仪助力多分子维度空间组学表征”的精彩报告。

　　这款名为neofleX的MALDI-TOF/TOF质谱仪以其高配置、多功能且易于操作的特点，专为生物制药、转化医学和临床科研而设计。neofleX质谱仪搭载了布鲁克专利的smartbeam 3D激光器，这一配置使其能够实现高灵敏度的分子成像和高空间分辨率的成像分析。仪器的采集速度得到了显著提升，这对于需要快速获取大量数据的科研工作来说是一个巨大的优势。

　　在实际应用方面，neofleX质谱仪能够清晰地呈现不同类型的内源性多肽分子和完整打标蛋白分子的空间分布，这对于病理微区的精准比对具有重要意义。

浙江大学 郭成

　　浙江大学郭成带来了题为“基于质谱技术的不同分子亚型乳腺癌核酸修饰特征研究”的精彩报告，深入探讨了核酸修饰在癌症中的重要作用，特别是在乳腺癌中的功能和作为疾病标志物的潜力。

　　核酸修饰，尤其是DNA和RNA上的化学修饰，是表观遗传学研究的重要内容。这些修饰可以在不改变核酸序列的情况下调控基因的表达，其中DNA甲基化是研究得最清楚且最重要的表观遗传修饰形式。除了DNA甲基化，RNA上的修饰如N6-甲基腺苷（m6A）等也受到了广泛关注，这些修饰与癌症的许多特征如免疫逃逸、代谢沉淀等密切相关，表明它们可以作为潜在的疾病标志物和治疗靶点。

　　郭成的团队通过质谱技术对尿液、血液、组织和细胞中的核酸修饰进行了研究。他们开发了灵敏的方法，可以为人体细胞类核酸修饰提供高灵敏度的质谱分析法。他们的研究不仅侧大了多种核酸修饰，还探索了它们作为疾病标志物的可能性。

　　通过“质谱多组学和空间成像”的分会，我们见证了质谱多组学和空间成像领域的巨大潜力和快速发展，期待未来能有更多跨学科的合作，共同推动质谱多组学和空间成像技术的进步，以解决更多复杂的科学问题。