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分子成像质谱成像（imaging mass spectrometry, IMS）已成为空间蛋白质组学、脂质组学、糖组学和代谢组学的关键技术。它无需预先标记，即可在组织中同时绘制数百至数千种分子物种的空间分布图。然而，报告成千上万个离子图像使IMS测量具有极高维度，从而增加了解释难度。此外，IMS数据还包含隐含的化学关系。例如，同一种分子物种可以由若干分别测得的离子物种表示，而这些离子物种是该分子的同位素变体或同位素同分异构体。尽管主成分分析等传统降维方法可以缓解维度挑战，但它们通常不能保留化学关系（例如同位素同分异构体分组），从而使生物学解释更加困难。随着离子迁移率IMS（ion mobility IMS, IM-IMS）等更先进的高维测量类型扩展到空间组学中，以化学信息驱动的方式提升可解释性已变得迫切。因此，我们提出IsoMobil，一种面向IM-IMS数据的降维框架，可经验性地检测潜在的同位素同分异构体。除降低数据集复杂度外，它还促进在（具有生物学相关性的）分子物种层面而非离子物种层面的解释。该算法寻找空间上相干的离子物种，并根据由同位素引起的质荷比（m/z）距离以及迁移率分箱一致性对其进行筛选（同位素同分异构体具有近乎相同的碰撞截面）。这产生了一种紧凑表示，其中同位素同分异构体候选家族而非单个离子物种构成潜在维度。在合成基准测试中，IsoMobil优于仅基于空间信息的方法和基于m/z的方法（F1=1.0，对比F1≈0.67）。在一项人体结肠案例研究中，IsoMobil在6344种脂质离子物种中识别出77个同位素同分异构体候选组（COSH-P质量[≥]0.85）。通过自动化同位素同分异构体发现，IsoMobil将IM-IMS探索性、无靶向空间组学的生物学解释提升到了分子物种层面。
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IsoMobil：通过离子迁移率解决基于质谱的空间组学中的分子歧义
查看 ORCID 资料 Meenakshi Meenakshi ， 查看 ORCID 资料 Lukasz G. Migas ， 查看 ORCID 资料 Kameron R. Molloy ， 查看 ORCID 资料 Katerina V. Djambazova ， 查看 ORCID 资料 Jeffrey M. Spraggins ， 查看 ORCID 资料 Raf Van de Plas
doi： https://doi.org/10.64898/2026.08.07.743457
Meenakshi Meenakshi 1 代尔夫特理工大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示本预印本的许可。 保留所有权利。未经许可不得重复使用。
返回顶部 上一页 发布于 2026 年 8 月 13 日。 下载 PDF 电子邮件 您的电子邮件 * 您的姓名 * 发送至 * 请输入多个地址，每行一个，或用逗号分隔。
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🏷️ 离子迁移率质谱 空间组学 分子歧义解析 同位素同分异构体 脂质组学