基质辅助激光解吸电离质谱扫描生物组织切片成像方法的建立及应用

摘要

建立了基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)直接扫描生物组织切片获得切片中组分分布图的方法。考察了新鲜组织贮存，冰冻切片的方法；探讨了基质种类、浓度、覆盖方法，研发了基质喷雾专用装置和方法，优化了质谱信号全自动扫描参数：15mg/mL SA逐步喷雾法、15μm切片厚度、200μm点阵间距、30％～50％激光能量和200次信号累加；优化了原始信号全自动处理参数和质谱峰统计参数。自编软件补充了商用软件所缺少的“组织切片质谱平均谱以及谱峰命中次数Hits值分布统计”两个重要功能。结果表明，Hits值越大，组分分布越广。通过对照品的质谱成像分析，证实了本方法的组分分布图像的定位是准确的。本文共获得250余张切片的4万多张质谱图。该方法稳定可行，重复性优于80％。 分析了SD大鼠的肺水肿组织(16例)和正常肺组织(15例)，采用t-检验(P<0.05)筛选出12个差异分子，其中，3个上调，9个下调，而且上调、下调的分子与其分子量密切相关，这在其他组织的相关研究中未观察到，可能是肺水肿疾病特有的。根据这12个差异分子建立分类预测模型，对11个混合样例进行盲筛，准确率达到91％(10/11)。 还分析了人胃肠间质瘤组织(12例)和正常组织(12例)，采用t-检验统计学方法，筛选出16个具有统计学意义的差异分子(P<0.05)，其中，9个上调，7个下调。根据这16个差异分子建立分类预测模型，对8个混合样例进行盲筛，准确率达到100％。 另外，本文还统计了肝脏、肺水肿组织、胃肠间质瘤三类组织的7000余张质谱成像图，归纳出如下图像分布规律：(1)肝脏组织：互补型、满屏型(高密度型)、中屏型(中密度型)；(2)正常肺组织：新月型、满屏型、中屏型；(3)肺水肿组织：领结型、满屏型、领结互补型；(4)正常胃肠肌层组织：满屏型、周边型、稀少型；(5)胃肠间质瘤组织：满屏型，边缘型、稀少型。这些分布规律对于进一步研究疾病的发生发展具有重要的参考意义。

目录

文摘

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论文说明:缩略语表

声明

引言

第一部分生物组织质谱成像方法的建立与优化

1材料与方法

1.1材料

1.2方法

2结果

2.1 MALDI-TOF-MS直接扫描组织切片的仪器参数优化

2.2 正交试验结果

2.3基质溶液中不同有机相的优化

2.4基质溶剂中TFA浓度的优化

2.5方法重复性的考察

2.6组织贮存稳定性的考察

2.7质谱成像与多肽分布

2.8质谱组织成像定位准确性验证

3讨论

3.1质谱直接分析生物组织的特点和意义

3.2样品前处理对质谱成像结果的影响

3.3组织中盐等小分子对质谱分析的影响

3.4质谱成像技术Hits值分布及其意义

4小结

第二部分生物组织质谱成像技术的应用

第一章肺水肿模型大鼠肺组织的质谱成像的研究

1材料与方法

2结果与讨论

3小结

第二章人胃肠间质瘤组织的质谱成像研究

1材料与方法

2结果与讨论

3小结

结论

参考文献

附录

致谢

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