●目 錄第一篇 導 論1 脂質與脂質組學 …………………………………………………………………………… 21. 1 脂質 …………………………………………………………………………………… 21. 1. 1 定義 ……………………………………………………………………………… 21. 1. 2 分類 ……………………………………………………………………………… 31. 2 脂質組學 ……………………………………………………………………………… 91. 2. 1 定義 ……………………………………………………………………………… 91. 2. 2 脂質組學發展史………………………………………………………………… 10參考文獻 ………………………………………………………………………………… 112 脂質組學的質譜分析 …………………………………………………………………… 152. 1 電離技術 …………………………………………………………………………… 152. 1. 1 電噴霧電離……………………………………………………………………… 162. 1. 2 基質輔助激光解吸 / 離子化 …………………………………………………… 222. 2 質量分析器 ………………………………………………………………………… 232. 2. 1 四極杆質量分析器……………………………………………………………… 232. 2. 2 飛行時間質量分析器…………………………………………………………… 242. 2. 3 離子阱質量分析器……………………………………………………………… 252. 3 檢測器 ……………………………………………………………………………… 262. 4 串聯質譜技術 ……………………………………………………………………… 272. 4. 1 產物離子分析…………………………………………………………………… 282. 4. 2 中性丟失掃描…………………………………………………………………… 282. 4. 3 前體離子掃描…………………………………………………………………… 282. 4. 4 選擇反應監測…………………………………………………………………… 292. 4. 5 串聯質譜技術…………………………………………………………………… 292. 5 質譜分析脂質的其他近期新進展 …………………………………………………… 312. 5. 1 離子淌度質譜…………………………………………………………………… 312. 5. 2 解吸電噴霧電離………………………………………………………………… 32參考文獻 ………………………………………………………………………………… 333 基於質譜的脂質組學 …………………………………………………………………… 383. 1 引言 ………………………………………………………………………………… 383. 2 鳥槍法脂質組學 …………………………………………………………………… 383. 2. 1 直接進樣裝?…………………………………………………………………… 383. 2. 2 鳥槍法脂質組學的特點………………………………………………………… 393. 2. 3 鳥槍法脂質組學………………………………………………………………… 403. 2. 4 優缺點…………………………………………………………………………… 453. 3 基於 LC-MS 的脂質組學方法 ……………………………………………………… 473. 3. 1 概述……………………………………………………………………………… 473. 3. 2 基於 LC-MS 的脂質組學方法 ………………………………………………… 483. 3. 3 優點和缺點……………………………………………………………………… 523. 3. 4 LC-MS 分離後脂質的鋻定 …………………………………………………… 523. 4 脂質組學中的 MALDI-MS ………………………………………………………… 533. 4. 1 概述……………………………………………………………………………… 533. 4. 2 脂質提取物的分析……………………………………………………………… 533. 4. 3 優點和缺點……………………………………………………………………… 543. 4. 4 MALDI-MS 在脂質組學中的研究進展 ……………………………………… 54參考文獻 ………………………………………………………………………………… 564 質譜技術在脂質組學應用中的變量因素 ……………………………………………… 634. 1 引言 ………………………………………………………………………………… 634. 2 脂質提取過程中的變量因素(即多重提取條件) ………………………………… 634. 2. 1 pH ……………………………………………………………………………… 634. 2. 2 溶劑極性………………………………………………………………………… 634. 2. 3 脂質固有的化學性質…………………………………………………………… 644. 3 進樣溶液中的變量因素 …………………………………………………………… 644. 3. 1 極性、組成、離子對以及其他變量……………………………………………… 644. 3. 2 改性劑的含量及組成…………………………………………………………… 654. 3. 3 進樣溶液中的脂質濃度………………………………………………………… 694. 4 離子化過程中的變量因素 ………………………………………………………… 694. 4. 1 離子源溫度……………………………………………………………………… 694. 4. 2 噴霧電壓………………………………………………………………………… 704. 4. 3 進樣 / 流動相的流速 …………………………………………………………… 704. 5 MS / MS 掃描監測過程中的 ……………………………………………… 724. 5. 1 前體離子掃描中碎片離子的 m / z …………………………………………… 724. 5. 2 中性丟失掃描中中性丟失片段的質量………………………………………… 724. 5. 3 產物離子質譜分析中的碎片………………………………………… 734. 6 踫撞過程中的變量 ………………………………………………………………… 734. 6. 1 踫撞能量………………………………………………………………………… 734. 6. 2 踫撞氣壓………………………………………………………………………… 744. 6. 3 踫撞氣體類型…………………………………………………………………… 764. 7 分離過程中的變量 ………………………………………………………………… 774. 7. 1 源內分離中的電荷性質………………………………………………………… 774. 7. 2 LC 分離中的洗脫時間 ………………………………………………………… 794. 7. 3 MALDI 中選擇離子化的基質 ………………………………………………… 794. 7. 4 離子淌度分離中的漂移時間(或踫撞截面) ………………………………… 804. 8 結論 ………………………………………………………………………………… 81參考文獻 ………………………………………………………………………………… 815 生物信息學在脂質組學中的應用 ……………………………………………………… 865. 1 引言 ………………………………………………………………………………… 865. 2 脂質文庫和數據庫 ………………………………………………………………… 875. 2. 1 脂質代謝途徑研究計劃(Lipid MAPS)結構數據庫 ………………………… 875. 2. 2 基於概念的理論數據庫……………………………………………… 885. 2. 3 LipidBlast - 電子串聯質譜庫 ………………………………………………… 925. 2. 4 METLIN 數據庫 ………………………………………………………………… 935. 2. 5 人類代謝組數據庫……………………………………………………………… 935. 2. 6 LipidBank 數據庫 ……………………………………………………………… 945. 3 用於自動化脂質數據處理的生物信息學工具 …………………………………… 945. 3. 1 LC-MS 譜圖處理 ……………………………………………………………… 945. 3. 2 生物統計分析和可視化………………………………………………………… 955. 3. 3 脂質種類結構的解釋…………………………………………………………… 965. 3. 4 用於常見數據處理的軟件包…………………………………………………… 975. 4 脂質網絡 / 通路分析和建模的生物信息學………………………………………… 1005. 4. 1 脂質網絡 / 通路的重建………………………………………………………… 1005. 4. 2 模擬用於解釋生物合成途徑的脂質組學數據 ……………………………… 1005. 4. 3 空間分布和生物物理背景建模 ……………………………………………… 1025. 5 “組學”整合 ………………………………………………………………………… 1035. 5. 1 脂質組學與其他組學的整合 ………………………………………………… 1035. 5. 2 脂質組學為基因組學分析提供指引 ………………………………………… 103參考文獻 ……………………………………………………………………………… 104第二篇 脂質的表征6 簡介 ……………………………………………………………………………………… 1106. 1 脂質結構表征 ……………………………………………………………………… 1106. 2 脂質定性的模式識別 ……………………………………………………………… 1136. 2. 1 模式識別的基本原則 ………………………………………………………… 1136. 2. 2 應用舉例 ……………………………………………………………………… 1146. 2. 3 小結 …………………………………………………………………………… 122參考文獻 ……………………………………………………………………………… 1227 甘油磷脂的裂解特征 …………………………………………………………………… 1257. 1 引言 ………………………………………………………………………………… 1257. 2 磷脂酰膽堿(PC) …………………………………………………………………… 1267. 2. 1 正離子模式 …………………………………………………………………… 1267. 2. 2 負離子模式 …………………………………………………………………… 1287. 3 磷脂酰乙醇胺(PE) ………………………………………………………………… 1307. 3. 1 正離子模式 …………………………………………………………………… 1307. 3. 2 負離子模式 …………………………………………………………………… 1317. 4 磷脂酰肌醇(PI)和磷脂酰肌醇磷酸 ……………………………………………… 1337. 4. 1 正離子模式 …………………………………………………………………… 1337. 4. 2 負離子模式 …………………………………………………………………… 1337. 5 磷脂酰絲氨酸(PS) ………………………………………………………………… 1337. 5. 1 正離子模式 …………………………………………………………………… 1337. 5. 2 負離子模式 …………………………………………………………………… 1347. 6 磷脂酰甘油(PG) …………………………………………………………………… 1357. 6. 1 正離子模式 …………………………………………………………………… 1357. 6. 2 負離子模式 …………………………………………………………………… 1357. 7 磷脂酸(PA) ………………………………………………………………………… 1367. 7. 1 正離子模式 …………………………………………………………………… 1367. 7. 2 負離子模式 …………………………………………………………………… 1367. 8 心磷脂(CL) ………………………………………………………………………… 1367. 9 溶血甘油磷脂(lysoGLP)…………………………………………………………… 1377. 9. 1 溶血卵磷脂(LPC) …………………………………………………………… 1377. 9. 2 溶血磷脂酰乙醇胺(LPE) …………………………………………………… 1397. 9. 3 陰離子溶血甘油磷脂(anionic lysoGPL) …………………………………… 1407. 10 其他甘油磷脂……………………………………………………………………… 1407. 10. 1 N-酰基化磷脂酰乙醇胺 …………………………………………………… 1407. 10. 2 N-酰基化磷脂酰絲氨酸 …………………………………………………… 1417. 10. 3 酰基磷脂酸甘油……………………………………………………………… 1417. 10. 4 雙(單酰甘油)磷酸酯(BMP) ……………………………………………… 1417. 10. 5 環狀磷脂酸…………………………………………………………………… 141參考文獻 ……………………………………………………………………………… 1428 鞘脂的裂解特征 ………………………………………………………………………… 1468. 1 引言 ………………………………………………………………………………… 1468. 2 神經酰胺 …………………………………………………………………………… 1468. 2. 1 正離子模式 …………………………………………………………………… 1468. 2. 2 負離子模式 …………………………………………………………………… 1478. 3 神經鞘磷脂 ………………………………………………………………………… 1488. 3. 1 正離子模式 …………………………………………………………………… 1488. 3. 2 負離子模式 …………………………………………………………………… 1498. 4 腦苷脂 ……………………………………………………………………………… 1498. 4. 1 正離子模式 …………………………………………………………………… 1498. 4. 2 負離子模式 …………………………………………………………………… 1508. 5 硫苷脂 ……………………………………………………………………………… 1518. 6 寡糖基神經酰胺與神經節苷脂 …………………………………………………… 1528. 7 肌醇磷酸神經酰胺 ………………………………………………………………… 1538. 8 鞘脂的代謝產物 …………………………………………………………………… 1538. 8. 1 鞘氨醇骨架 …………………………………………………………………… 1538. 8. 2 1-磷酸鞘氨醇 ………………………………………………………………… 1548. 8. 3 溶血鞘磷脂 …………………………………………………………………… 1558. 8. 4 神經鞘氨醇半乳糖苷 ………………………………………………………… 155參考文獻 ……………………………………………………………………………… 1559 甘油脂的裂解特征 ……………………………………………………………………… 1579. 1 引言 ………………………………………………………………………………… 1579. 2 甘油單酯 …………………………………………………………………………… 1589. 3 甘油二酯 …………………………………………………………………………… 1589. 4 甘油三酯 …………………………………………………………………………… 1619. 5 已糖基甘油二酯 …………………………………………………………………… 1619. 6 其他糖脂 …………………………………………………………………………… 163參考文獻 ……………………………………………………………………………… 16410 脂肪酸和改性脂肪酸的裂解特征 …………………………………………………… 16610. 1 引言………………………………………………………………………………… 16610. 2 遊離脂肪酸………………………………………………………………………… 16710. 2. 1 未衍生化的遊離脂肪酸……………………………………………………… 16710. 2. 2 衍生化的遊離脂肪酸………………………………………………………… 16910. 3 改性脂肪酸………………………………………………………………………… 17010. 4 脂肪酸組學………………………………………………………………………… 172參考文獻 ……………………………………………………………………………… 17611 其他生物活性脂質代謝物的裂解特征 ……………………………………………… 17811. 1 引言………………………………………………………………………………… 17811. 2 酰基肉堿…………………………………………………………………………… 17811. 3 酰基輔酶 A ……………………………………………………………………… 18011. 4 內源性素……………………………………………………………………… 18011. 4. 1 N-酰基乙醇胺 ……………………………………………………………… 18111. 4. 2 2-酰基丙三醇 ……………………………………………………………… 18111. 4. 3 N-酰基氨基酸 ……………………………………………………………… 18111. 5 4-羥基烯醛 ……………………………………………………………………… 18111. 6 氯化脂質…………………………………………………………………………… 18311. 7 固醇和氧固醇……………………………………………………………………… 18411. 8 脂肪酸-羥基脂肪酸 ……………………………………………………………… 185參考文獻 ……………………………………………………………………………… 18612 脂質的質譜成像分析 ………………………………………………………………… 18912. 1 引言………………………………………………………………………………… 18912. 1. 1 適用於脂質質譜成像的樣品………………………………………………… 19012. 1. 2 樣品處理 / 準備 ……………………………………………………………… 19012. 1. 3 基質的應用……………………………………………………?…………… 19012. 1. 4 數據處理……………………………………………………………………… 19212. 2 MALDI-MS 成像 ………………………………………………………………… 19312. 3 二次離子質譜成像………………………………………………………………… 19512. 4 DESI-MS 成像 …………………………………………………………………… 19612. 5 離子淌度成像……………………………………………………………………… 19712. 6 脂質質譜成像分析的優點和缺點………………………………………………… 19712. 6. 1 優點…………………………………………………………………………… 19712. 6. 2 局限性………………………………………………………………………… 198參考文獻 ……………………………………………………………………………… 198第三篇 脂質的定量13 樣品前處理 …………………………………………………………………………… 20613. 1 引言………………………………………………………………………………… 20613. 2 采樣、儲存及相關問題 …………………………………………………………… 20613. 2. 1 采樣…………………………………………………………………………… 20613. 2. 2 萃取前的樣品儲存…………………………………………………………… 20813. 2. 3 優選限度地減少自動氧化…………………………………………………… 20813. 3 脂質萃取的原則與方法…………………………………………………………… 20913. 3. 1 脂質的萃取原則……………………………………………………………… 21013. 3. 2 內標…………………………………………………………………………… 21213. 3. 3 脂質萃取方法………………………………………………………………… 21413. 3. 4 脂質萃取過程中的注意事項………………………………………………… 21713. 3. 5 脂質萃取物的儲存…………………………………………………………… 218參考文獻 ……………………………………………………………………………… 21814 脂質組學中各個脂質的定量分析 …………………………………………………… 22114. 1 引言………………………………………………………………………………… 22114. 2 脂質質譜定量原理………………………………………………………………… 22314. 3 脂質定量方法……………………………………………………………………… 22514. 3. 1 串聯質譜法…………………………………………………………………… 22514. 3. 2 多維質譜“鳥槍法”脂質組學中的兩步法定量 …………………………… 22914. 3. 3 選擇離子監測模式(SIM) …………………………………………………… 23114. 3. 4 選擇反應監測模式(SRM) ………………………………………………… 23314. 3. 5 基於高準確度質譜的定量方法……………………………………………… 235參考文獻 ……………………………………………………………………………… 23715 影響脂質準確定量的因素 …………………………………………………………… 24115. 1 引言………………………………………………………………………………… 24115. 2 脂質聚合…………………………………………………………………………… 24115. 3 定量分析的線性動態範圍………………………………………………………… 24215. 4 串聯質譜法定量分析脂質時的基本要素………………………………………… 24415. 5 離子抑制…………………………………………………………………………… 24515. 6 質譜基線…………………………………………………………………………… 24715. 7 同位素的影響……………………………………………………………………… 24715. 8 定量分析所用內標的最小數量…………………………………………………… 24915. 9 源內裂解…………………………………………………………………………… 25015. 10 溶劑的質量 ……………………………………………………………………… 25115. 11 脂質定量分析中的其他方面 …………………………………………………… 251參考文獻 ……………………………………………………………………………… 25116 數據質量控制與分析 ………………………………………………………………… 25416. 1 引言………………………………………………………………………………… 25416. 2 數據質量控制……………………………………………………………………… 25516. 3 通過識別脂質代謝途徑進行數據分析…………………………………………… 25616. 3. 1 鞘脂代謝途徑網絡…………………………………………………………… 25616. 3. 2 甘油磷脂的生物合成途徑網絡……………………………………………… 25616. 3. 3 甘油脂的代謝………………………………………………………………… 25916. 3. 4 不同脂質之間的相互關?…………………………………………………… 25916. 4 基於脂質功能的數據分析………………………………………………………… 25916. 4. 1 作為細胞膜成分的脂質……………………………………………………… 26016. 4. 2 脂質作為細胞能量儲存庫…………………………………………………… 26116. 4. 3 脂質信號分子………………………………………………………………… 26316. 4. 4 脂質在細胞內的其他作用…………………………………………………… 26416. 5 由於樣品不均勻性和細胞區室的存在導致的數據分析復雜性………………… 26516. 6 整合“組學”數據進行數據驗證 ………………………………………………… 266參考文獻 ……………………………………………………………………………… 267第四篇 脂質組學在生物醫學及生物學領域的應用17 關於健康和疾病的脂質組學 ………………………………………………………… 27217. 1 引言………………………………………………………………………………… 27217. 2 糖尿病和肥胖癥…………………………………………………………………… 27317. 3 心血管疾病………………………………………………………………………… 27417. 4 非酒精性脂肪肝…………………………………………………………………… 27517. 5 阿爾茨海默病……………………………………………………………………… 27617. 6 精神疾病…………………………………………………………………………… 27817. 7 癌癥………………………………………………………………………………… 27817. 8 營養學中的脂質組學……………………………………………………………… 28017. 8. 1 脂質組學在特殊膳食或挑戰性試驗研究中的應用………………………… 28017. 8. 2 脂質組學在食品質量控制方面的應用……………………………………… 281參考文獻 ……………………………………………………………………………… 28118 植物脂質組學 ………………………………………………………………………… 29018. 1 引言………………………………………………………………………………… 29018. 2 植物脂質組中的特殊脂質………………………………………………………… 29118. 2. 1 半乳糖脂……………………………………………………………………… 29118. 2. 2 鞘脂…………………………………………………………………………… 29218. 2. 3 固醇及其衍生物……………………………………………………………… 29318. 2. 4 硫脂…………………………………………………………………………… 29418. 2. 5 脂質 A 及其中間體 ………………………………………………………… 29418. 3 脂質組學在植物生物學中的應用………………………………………………… 29418. 3. 1 應激誘導的植物脂質體變化………………………………………………… 29418. 3. 2 植物生長發育過程中脂質體的變化………………………………………… 29818. 3. 3 脂質組學在基因功能表征中的應用………………………………………… 29918. 3. 4 脂質組學有助於改善轉基因食品的質量…………………………………… 301參考文獻 ……………………………………………………………………………… 30119 酵母菌和結核分枝杆菌的脂質組學 ………………………………………………… 30519. 1 引言………………………………………………………………………………… 30519. 2 酵母脂質組學……………………………………………………………………… 30619. 2. 1 酵母脂質組質譜分析策略…………………………………………………… 30619. 2. 2 酵母脂質組的定量分析……………………………………………………… 30719. 2. 3 不同酵母菌株的脂質組學…………………………………………………… 30719. 2. 4 酵母脂質組學對脂質合成及功能的影響…………………………………… 30819. 2. 5 生長條件對酵母脂質組的影響……………………………………………… 31119. 3 結核分枝杆菌的脂質組學………………………………………………………… 311參考文獻 ……………………………………………………………………………… 31320 細胞器和亞細胞膜中的脂質組學 …………………………………………………… 31620. 1 引言………………………………………………………………………………… 31620. 2 高爾基體…………………………………………………………………………… 31620. 3 脂滴………………………………………………………………………………… 31820. 4 脂筏………………………………………………………………………………… 31820. 5 線粒體……………………………………………………………………………… 32020. 6 細胞核……………………………………………………………………………… 32320. 7 結論…………………………………………………?…………………………… 323參考文獻 ……………………………………………………………………………… 324索引 ………………………………………………………………………………………… 328

《脂質組學—脂質的綜合質譜分析》是美國得克薩斯大學韓賢林教授的一部力作，也是國際脂質組學領域的權威著作。本中文譯本由王永華、許龍、藍東明主譯，全國脂質研究領域的21名優秀中青年學者共同參譯完成。本書共20章，涵蓋了質譜技術在脂質分析領域的全部內容。詳細闡述了脂質、脂質組學及其質譜分析的基本理論，涉及脂質的提取、定性定量分析、質譜數據解析以及脂質組學數據處理，同時也對脂質組學在生物醫學、植物學和微生物學等領域的應用進行了繫統介紹。本書內容新穎、信息廣泛，參考性大、實用性強，可作為高等院校食品、生物、醫學等專業的本科教學用書，也可供相關專業研究生及科研人員參考。

（美）韓賢林（ anlin Han） 著 王永華//許龍//藍東明 譯