基于二维亲水-反相色谱质谱联用的磷脂组学平台应用于II型糖尿病合并冠心病相关的生物标志物的筛查

Phospholipidomics, which focuses on comprehensive qualification and quantitation of phospholipids in bio-samples, requires a rapid, robust and high throughput measuring platform. Due to the similarity of phospholipids structure, an efficient between-group and within-group separation of phospholipids is difficult to be simultaneously achieved by one dimensional liquid chromatography. In this study, a novel separation method based on two dimensional LC(2D HILIC-RPLC)-MS for profiling and quantitation of phospholipids will be developed,to our best knowledge, for the first time. This phospholipdomics platform will be applied to discover biomarkers of disease supplying a new tool for metabolomics study.The pathological process "Lipotoxicity→DM→Disorder of lipid metabolism→Complications of DM" indicates that lipid metabolism disorder happens throughout the whole progress of DM and its complications. Therefore, some lipid biomarkers with high predictability are beneficial to diagnosis and therapeutic evaluation of diabetes and its complications. Patients that have diabetic coronary heart disease (DCHD) are difficult to diagnose and have high mortality, and our study therefore aims to discover biomarkers of DCHD by using the novel phospholipidomics platform. The biomarkers that can be used for clinical research application will be screened through multivariate statistical analysis of phospholipids profiles and biochemical parametres from animals and patients，thereby accelerating the conversion of scientific discoveries from libratory to clinic.

磷脂组学是对生物体内磷脂化合物全面的定性定量，其关键是建立快速、稳定、高通量的检测方法。由于磷脂分子结构的相似性，借助一维色谱难以实现不同类和同类不同分子磷脂的同时分离。本研究将首次基于二维亲水-反相色谱质谱联用技术（2D HILIC-RPLC/MS）建立新型磷脂检测平台，获取磷脂轮廓谱，实现磷脂的高效分离和定量。新型磷脂组学平台将用于疾病相关的生物标志物的筛查,为代谢组学研究提供新工具。糖尿病及其合并症的病理过程"脂毒性→糖尿病→脂代谢紊乱→糖尿病慢性合并症"显示脂代谢紊乱贯穿疾病发生发展的整个过程。有着良好预警能力的脂质标志物有助于糖尿病及其合并症的诊断和疗效评价。糖尿病合并冠心病（DCHD）不易发现且死亡率高，因此，本研究将借助新型磷脂组学平台筛查DCHD相关的生物标志物。通过分析动物模型和临床患者的磷脂轮廓谱及生化指标找出具有临床应用性的生物标志物，从而促进实验室研究向临床的转化。

磷脂化合物的分离对于磷脂组学研究中生物体内磷脂化合物全面的定性定量非常重要。基于二维亲水-反相色谱飞行时间质谱联用技术（2D HILIC-RPLC-TOFMS）建立新型磷脂检测平台，能够实现磷脂化合物组内和组间的高效分离，并用于血浆磷脂轮廓谱的建立。有着良好预警能力的磷脂标志物有助于糖尿病及其合并症的诊断和疗效评价。糖尿病合并冠心病（DCHD）不易发现且死亡率高，因此，本研究借助磷脂组学平台整合临床指标分析筛查糖尿病合并冠心病相关的潜在生物标志物组。本研究的主要内容分为三部分：.1. 建立了二维亲水-桥流-反相色谱飞行时间质谱（2D HILIC-Bridge flow-RPLC TOFMS）磷脂检测新方法。采用一维Diol色谱柱分离和双反相AQ C18色谱柱富集、洗脱，在100min内实现了9大类磷脂化合物良好的组间和组内分离。.2. 基于ZDF大鼠采用连续注射盐酸异丙肾上腺素结合高脂饲料喂养成功构建了糖尿病合并冠心病动物模型，适用于糖尿病合并冠心病的基础医学研究。肌酸激酶CK、肌酸激酶同工酶CK-MB、心电图ST段和心脏组织形态的变化都表明大鼠心急损伤已形成，造模成功。.3. 完成了整合临床指标分析与磷脂组学研究的糖尿病合并冠心病相关的潜在生物标志物的筛查。研究发现常规血脂指标高密度脂蛋白胆固醇和2种溶血磷脂酰胆碱 (LPC C18:2, LPC C20:4) 可被看作糖尿病合并冠心病相关的潜在生物标志物。