欢迎所内外用户预约使用！营养与健康所所级公共技术中心质谱系统

中国科学院上海营养与健康研究所所级公共技术中心的质谱系统可实现非靶向-靶向代谢组学、脂质组学、代谢流检测，包括常规中心碳能量代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢、短链脂肪酸、叶酸等。

欢迎所内外用户预约使用！具体质谱仪器、服务项目、联系方式如下：

服务内容

1 非靶向代谢组学和脂质组学

系统现有Thermo Scientific™ Q Exactive™ Plus Q-Orbitrap HRMS、Thermo Orbitrap Exploris™ 480 质谱仪, SCIEX TripleTOF 6600 LC-MS/MS三台质谱用于非靶向代谢组学检测，能够准确、快速地对各种类型生物样本（血、尿、动物组织、细胞和培养液等）中的小分子代谢物和脂质进行一级二级检测，获取整体全面的代谢组信息，从而应用于筛查生物标志物，研究疾病发病的代谢通路，发现未知代谢物等多种研究。

技术优势

（1）QE Plus和480，分辨率高、灵敏度高、样本需求量小，可快速正负切换扫描，提高检测效率，获质谱信息；
（2）TripleTOF 6600可提供正负离子分开扫描，提高检测代谢物数，可提供常见的非靶向代谢组学和脂质组学检测服务；
（3）全扫模式下，质量准确度优于1ppm，确保可靠的化合物鉴定结果；
（4）结合Compound Discoverer软件，对在线mzCloud谱库和内部mzVault库进行搜索，快速鉴定未知代谢物，使用Metabolika、KEGG和BioCyc数据库查看通路，并将检测到的化合物映射到通路上。

结果展示

图1. TripleTOF 6600利用基于高分辨质谱的代谢组学技术与机器学习方法系统揭示了痛风和高尿酸血症中显著改变的代谢通路，成功筛选到了13种潜在的代谢物，用以区分无症状高尿酸血症和痛风患者。

图2. QE Plus质谱非靶向代谢组学负离子模式下肝脏样本代谢物检测结果(可检测到>3000个feature）

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2 靶向代谢组学

系统现有Agilent 5975B-6890N气相色谱质谱联用仪及Thermo Q Exactive™ Plus Q-Orbitrap高分辨质谱仪用于靶向代谢组学检测。其中5975B-6890N用于短链和中长链脂肪酸的检测与定量分析；QE Plus用于常见代谢通路中小分子代谢物的检测与定量分析。

技术优势

（1）5975B-6890N具有30多种中长链脂肪酸，7种短链脂肪酸内标定量方法；
（2）QE Plus具有600+标准品自建数据库，标准品种类齐全，包含常见代谢通路中的代谢物（糖酵解、TCA、氨基酸代谢、氧化还原代谢、NAD代谢、甲硫氨酸循环等）；
（3）支持多类型样本检测，样本需求量低；
（4）平台通用QC质控样本，标准化工作流程，提供优质数据。

结果展示

    图3. 30多种中长链脂肪酸标准品谱图

    图4. 七种短链脂肪酸标准品谱图

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3 同位素示踪代谢物检测及代谢流分析

利用Thermo Scientific™ Q Exactive™ Plus组合型四极杆-Orbitrap高分辨质谱仪及稳定同位素标记技术手段，探索小分子代谢物经由的代谢反应途径及代谢物标记速率，推算代谢物在各代谢通路中的流向和分布。

技术优势

（1）能够提供常见代谢物的示踪剂（¹³C、¹⁵N、²H）；
（2）覆盖常见代谢途径（包括糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、氨基酸代谢、核苷酸代谢、NADPH 等代谢途径）；
（3）拥有完整、规范、标准的稳定同位素示踪代谢组学操作和数据处理流程；
（4）相关代谢流技术专家数据复核及咨询。

结果展示

    图5. ¹³C-谷氨酰胺标记三羧酸代谢物和脂肪酸

    图6. [U-¹³C]-营养物作为示踪剂研究各营养物对于各个组织器官的三羧酸循环的代谢流计算结果。

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4 空间代谢组学

利用Bruker质谱成像rapifleX MALDI-TOF/TOF对生物样本组织切片中内源性代谢物或外源性药物等进行靶向检测和非靶向分析，并用成像分析软件SCiLS Lab对原始数据进行处理。

技术优势

（1）给出代谢物分子空间分布信息，即代谢分子成像图；
（2）可进行空间聚类分析、ROC分析、代谢物统计学差异分析等；
（3）样本类型较广，包括临床组织样本、实验动物、植物组织等；
（4）代谢物分子空间共定位。

结果展示

    图7. 质谱成像实验流程

    图8：小鼠胸腺切片脂肪酸质谱成像
Lin, L., Hu, M., Li, Q. et al. Oleic acid availability impacts thymocyte preprogramming and subsequent peripheral T_reg cell differentiation. Nat Immunol (2023).

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组织样本可以是临床样本，实验动物组织或植物组织等，通常使用新鲜的组织样本进行实验，推荐使用CMC或明胶对组织进行包埋，切记不要使用OCT包埋。切片厚度通常8~12μm，进行质谱成像的组织切片需使用ITO导电载玻片。

5 蛋白组学

利用Orbitrap Exploris 480进行高通量蛋白鉴定、定量和结构表征。

技术优势

（1）仪器具有最高48万分辨率，质量精度高，可以提供高质量图谱；
（2）可提供蛋白质全谱（shotgun）分析、蛋白质胶点/胶条分析、互作蛋白质鉴定等服务内容；
（3）对IP、co-IP以及pull-down方法制备的SDS-PAGE胶条鉴定：胶条 → 胶内酶解 → LC-MS/MS → 数据库搜索 → 蛋白质鉴定结果；
（4）对某一生理状态下组织、细胞或细胞器中所有表达蛋白质鉴定：蛋白质溶液→溶液内酶解→ LC-MS/MS→数据库搜索→蛋白质鉴定结果；
（5）对IP、co-IP以及pull-down等纯化溶液样本进行蛋白鉴定：蛋白质溶液→溶液内酶解→ LC-MS/MS→数据库搜索→蛋白质鉴定结果。

结果展示

    图9. 500ng 293t运行120min，鉴定蛋白数目6035个，肽段32425个

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6 元素分析

利用Agilent 7700X电感耦合等离子体质谱仪进行快速、痕量多元素分析。

技术优势

（1）丰度灵敏度：低质量端≤5×10^-7；高质量端≤1×10^-7；
（2）支持多样本类型检测。常规生物样本、乳粉、发酵液及其他需要元素分析的领域；
（3）多元素分析。可进行Ag, Al, As, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe,Ga, Li, Mn, Mg, Ni, Pb, Rb, Se, Sr, Tl, U, V, Zn, B, Mo, Nb, Re, Ta, Ti, W, Zr 等分析。

结果展示

    图10. Pb线性曲线及样本检测情况

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