利用基质辅助激光解吸电离质谱成像技术研究斑马鱼响应富营养化污染水质内源性脂质分子变化

作者：张雅文; 秦亮; 陈路路; 王晓东^*

来源：科学技术与工程, 2021, 21(14): 5658-5667.

• 斑马鱼
• 富营养化
• 基质辅助激光解吸电离质谱成像
• 原位检测
• 脂质分子

斑马鱼作为一种常见的模式物种,体内易富集水中污染物,常用于农药、有机物等污染水质监测与评估,但其响应富营养化水质污染的分子机制尚不明确。基质辅助激光解吸电离质谱成像(matrix assisted laser desorption ionization mass spectrometry imaging, MALDI-MSI)能有效检测和反映分子空间分布及原位含量信息,已被广泛应用于动植物学、基础医学、药学、微生物等诸多研究领域。采用MALDI-MSI技术,针对富营养化污染水质环境下斑马鱼内源性脂质代谢分子开展原位分析表征;利用多元统计学方法和相关性分析整合数据;进一步挖掘有效关键信息,旨在从脂质分子层面上初步揭示斑马鱼响应富营养化污染水质的相关分子变化规律。研究结果显示:在m/z 500～1 000的质量检测范围内,富营养化水质处理组和未处理组斑马鱼有超过50%原位检测的脂质分子存在明显表达与空间分布差异。主成分分析(principal component analysis, PCA)、偏最小二乘法判别分析(partial least squares discriminant analysis, PLS-DA)及皮尔逊相关聚类热图分析(pearson correlation cluster heatmap analysis)进一步证实了上述差异结果,且统计发现磷脂分子的表达受富营养化污染水质的干扰尤为突出,主要包括PC(32∶0)、PC(34∶1)、PC(34∶2)、PC(36∶0)、PC(38∶6)、PC(40∶6)、PE(36∶8)、PE(36∶0)、PE(38∶0)、PE(40∶9)共10种脂质分子。研究结果为进一步深度探究斑马鱼响应富营养化污染水质体内脂质代谢分子机制奠定了一定的实验基础,也证实了MALDI-MSI作为一种新型分子影像技术应用于生态/环境毒理学监测、评估研究的潜在价值。

• 单位
  中央民族大学