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神经节苷脂是一类参与尼曼-匹克病C2型（Niemann-Pick disease type C2，NPC2病）神经退行性病理过程的糖鞘脂。在该疾病中，GM2和GM3的蓄积是脂质运输受扰和疾病进展的标志。部分神经节苷脂属于结构异构体，具有相同的分子组成和质量，因此仅凭质谱成像（MSI）难以加以区分，其空间分布也无法得到解析。为应对这一挑战，我们将离子淌度质谱与质谱成像相结合，用于异构体分辨的神经节苷脂分析。我们采用基质辅助激光解吸/电离（MALDI）MSI，以及成像-平行反应监测-平行累积串联碎裂（iPRM-PASEF-MS/MS）对原位脑组织进行分析，从而评估野生型（Npc2+/+）小鼠和接受或未接受AAV-BR1介导的NPC2基因治疗的小鼠（Npc2-/- AAV-BR1-NPC2和Npc2-/- vehicle）中的神经节苷脂复杂性。俘获离子淌度质谱（TIMS）实现了异构神经节苷脂在气相中的分离，而iPRM-PASEF-MS/MS则基于诊断性碎片离子促进结构区分，并鉴定分子修饰。脑组织切片采用MALDI-MSI进行分析，空间分辨率为20 μm；随后选定区域通过MALDI-2后电离成像技术以5 μm的空间分辨率进行检测。共鉴定出59个经淌度分辨的神经节苷脂特征峰，代表23个推定注释，其中包括GM1a/GM1b和GD1a/GD1b异构体的分离与空间定位。值得注意的是，我们鉴定出此前未报道的神经节苷脂修饰，包括在Npc2-/-小鼠中发现的GM1岩藻糖基化，以及仅在Npc2+/+小鼠中检测到的GD1 O-乙酰化。基于MSI的神经节苷脂空间谱分析显示，Npc2-/-小鼠的基因治疗部分恢复了脑内神经节苷脂的正常定位，表明其能够调节脂质蓄积。本研究建立了用于解析疾病模型中神经节苷脂变化及治疗干预效果的异构体分辨脂质成像方法。
神经节苷脂是一类与尼曼-匹克病C2型（Niemann-Pick disease type C2，NPC2病）神经退行性病理相关的糖鞘脂。在该疾病中，GM2和GM3的蓄积是脂质运输紊乱及疾病进展的标志。部分神经节苷脂属于结构异构体，具有相同的分子组成和质量，因此仅凭质谱成像（MSI）难以加以区分，其空间分布也因而未能得到解析。为应对这一挑战，我们将离子淌度质谱与质谱成像相结合，用于异构体分辨的神经节苷脂分析。我们采用基质辅助激光解吸/电离（MALDI）质谱成像，对野生型（Npc2+/+）小鼠以及接受或未接受AAV-BR1介导的NPC2基因治疗的NPC2缺陷小鼠（Npc2-/- AAV-BR1-NPC2和Npc2-/- vehicle）中的神经节苷脂复杂性进行了评估；同时，利用成像平行反应监测-平行累积序列碎裂（iPRM-PASEF-MS/MS）对脑组织进行原位分析。捕集离子淌度质谱（TIMS）实现了异构神经节苷脂在气相中的分离，而iPRM-PASEF-MS/MS则基于诊断性碎片离子实现了结构区分，并鉴定了分子修饰。脑组织切片首先通过MALDI-MSI以20 μm的空间分辨率进行分析，随后选定区域采用MALDI-2后电离成像技术，以5 μm的空间分辨率进行检测。共鉴定出59个经淌度分辨的神经节苷脂特征信号，对应23个推定注释，其中包括GM1a/GM1b和GD1a/GD1b异构体的分离及空间定位。值得注意的是，我们鉴定出此前未报道的神经节苷脂修饰，包括在Npc2-/-小鼠中发现的GM1岩藻糖基化，以及仅在Npc2+/+小鼠中检测到的GD1 O-乙酰化。基于MSI的神经节苷脂空间谱分析表明，Npc2-/-小鼠接受基因治疗后，脑内神经节苷脂的正常定位得到部分恢复，提示脂质储存状态受到调节。本研究建立了用于研究疾病模型中神经节苷脂变化及治疗干预影响的异构体分辨脂质成像方法。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.17.752326v1?rss=1
🏷️ 神经节苷脂 尼曼-匹克病C2型 离子淌度质谱 质谱成像 脂质异构体 基因治疗