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武漢大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用開發(fā)的雙功能化學(xué)反應(yīng)和色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，解決了在生命科學(xué)研究中長(zhǎng)期存在的不飽和脂質(zhì)雙鍵順反異構(gòu)大規(guī)模分析鑒定的難題，實(shí)現(xiàn)了脂質(zhì)雙鍵異構(gòu)的全維度分析，為研究脂質(zhì)異構(gòu)體的生物功能提供了重要的分析方法。近日，相關(guān)成果在線發(fā)表在《自然—通訊》，并被選為領(lǐng)域內(nèi)的亮點(diǎn)論文。

不飽和脂質(zhì)是在脂肪鏈上含有碳碳不飽和雙鍵（C=C）的脂質(zhì)亞類，其生物功能在很大程度上取決于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，而C=C雙鍵存在位置和順反兩種異構(gòu)形式。目前為止，還沒有能夠在組學(xué)水平上同時(shí)對(duì)脂質(zhì)雙鍵位置和順反異構(gòu)進(jìn)行全維度解析的研究方法，極大地阻礙了脂質(zhì)結(jié)構(gòu)與生物功能關(guān)系的研究。

鑒于上述脂質(zhì)雙鍵異構(gòu)體分析的難題，研究人員開發(fā)了一種可見光激發(fā)的光環(huán)化-光異構(gòu)化雙功能反應(yīng)體系，結(jié)合液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，首次在組學(xué)水平上實(shí)現(xiàn)了不飽和脂質(zhì)雙鍵位置異構(gòu)和順反異構(gòu)的同時(shí)分析，并建立了復(fù)雜生物體系中不飽和脂質(zhì)雙鍵異構(gòu)的全維度分析方案。

基于這種全新的分析手段，他們以植物的病原菌和內(nèi)源菌為研究對(duì)象，第一次實(shí)現(xiàn)了組學(xué)層面上細(xì)菌的脂質(zhì)雙鍵異構(gòu)體的全面分析。共鑒定出309個(gè)脂質(zhì)分子，其中多達(dá)133個(gè)不飽和脂質(zhì)實(shí)現(xiàn)了深度的雙鍵異構(gòu)精確鑒定。通過全面比較不同細(xì)菌中反式異構(gòu)體和順式異構(gòu)體的比例，發(fā)現(xiàn)了每種細(xì)菌獨(dú)特的脂質(zhì)異構(gòu)指紋譜，揭示了細(xì)菌中特有的高比例反式脂質(zhì)成分及其亞類分布規(guī)律，為進(jìn)一步研究不飽和脂質(zhì)異構(gòu)體的生物功能奠定了基礎(chǔ)。

此外，研究人員還利用開發(fā)的不飽和脂質(zhì)異構(gòu)體分析方法，對(duì)小鼠腦缺血及其再灌注恢復(fù)過程中的脂質(zhì)異構(gòu)體比例進(jìn)行了定量分析。并首次發(fā)現(xiàn)腦缺血會(huì)導(dǎo)致脂肪酸和磷脂酰乙醇胺雙鍵在9位和11位以及雙鍵在11位和13位的異構(gòu)體比例發(fā)生顯著性變化，而再灌注恢復(fù)過程會(huì)使其得到顯著改善。說明C=C位置異構(gòu)體的生物合成受到了腦缺血的顯著影響，再灌注過程可使其得到改善，可能與這些過程中不飽和脂類的代謝重編程有關(guān)。