MALDI-TOF-IMS在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的新進(jìn)展

任冠恒，翁榕花，施　妍，黃　平，李正東，邵　煜，鄧愷飛，劉寧國(guó)，陳憶九

（1.司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200063；2.南方醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)系，廣東廣州510515；3.莆田市公安局城廂分局，福建莆田351100）

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MALDI-TOF-IMS在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的新進(jìn)展

任冠恒1，2，翁榕花3，施妍1，黃平1，李正東1，邵煜1，鄧愷飛1，劉寧國(guó)1，陳憶九1

（1.司法部司法鑒定科學(xué)技術(shù)研究所上海市法醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200063；2.南方醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院法醫(yī)學(xué)系，廣東廣州510515；3.莆田市公安局城廂分局，福建莆田351100）

摘要：基質(zhì)輔助激光解吸/電離－飛行時(shí)間質(zhì)譜成像（matrix－assisted laser desorption/ionization time－of－flight imaging mass spectrometry，MALDI－TOF－IMS）技術(shù)已成為目前蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的經(jīng)典技術(shù)，是一種研究生物組織切片中蛋白質(zhì)和小分子物質(zhì)分布的工具。MALDI－TOF－IMS通過(guò)單次掃描就能夠同時(shí)分析生物組織切片中的各種未知組分，在保持組織中細(xì)胞和分子完整性的同時(shí)獲取組織的分子成像圖。近年來(lái)，質(zhì)譜成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域中有了較快發(fā)展，本文綜合文獻(xiàn)資料對(duì)MALDI－TOF－IMS技術(shù)目前的發(fā)展水平、質(zhì)譜成像原理、方法學(xué)以及在法醫(yī)病理學(xué)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了綜述。

關(guān)鍵詞：法醫(yī)病理學(xué)；蛋白質(zhì)組學(xué)；綜述［文獻(xiàn)類型］；質(zhì)譜分析法；基質(zhì)輔助激光解吸電離；生物組織切片

蛋白質(zhì)組學(xué)研究是尋找疾病分子標(biāo)記和藥物靶標(biāo)最有效的方法之一，對(duì)癌癥、阿爾茨海默病等人類重大疾病的研究有著十分誘人的前景［1］。基質(zhì)輔助激光解吸/電離－飛行時(shí)間質(zhì)譜成像（matrix－assisted laser desorption/ionization time－of－flight imaging mass spectrometry，MALDI－TOF－IMS）是一門新興的技術(shù)，在激光束的作用下直接對(duì)組織切片進(jìn)行掃描，使組織切片中被解吸出的分子化合物被質(zhì)譜儀所識(shí)別，從而獲得樣品上每個(gè)點(diǎn)的質(zhì)荷比（m/z）信息，然后將所有質(zhì)譜數(shù)據(jù)經(jīng)平均化處理獲得一幅代表該區(qū)域內(nèi)化合物分布情況的完整質(zhì)譜圖。利用該技術(shù)進(jìn)行生物標(biāo)志物的鑒定、定位和跟蹤，對(duì)闡明疾病生化途徑、病理機(jī)制等至關(guān)重要［2］，是研究蛋白質(zhì)組學(xué)的理想工具。本文主要對(duì)MALDI－TOF－IMS技術(shù)目前的發(fā)展水平、質(zhì)譜成像原理、方法學(xué)及在法醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用前景進(jìn)行綜述。

1　概　述

迄今為止，已有多種用于分析組織樣本中蛋白質(zhì)的技術(shù)方法，最常用的是利用二維凝膠電泳技術(shù)分離蛋白質(zhì)和利用質(zhì)譜及數(shù)據(jù)庫(kù)搜索的方法鑒定蛋白質(zhì)［3－4］。二維凝膠電泳技術(shù)的缺點(diǎn)是樣品制備過(guò)程破壞了組織形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)與特征蛋白質(zhì)的直接關(guān)系，與細(xì)胞組成和空間分布相關(guān)的蛋白質(zhì)信息幾乎全部丟失，在樣本收集過(guò)程中存在細(xì)胞異質(zhì)性的問(wèn)題。而激光捕獲顯微切割（laser capture microdissection，LCM）技術(shù)的發(fā)展在一定程度上解決了上述問(wèn)題，該方法能在直視的情況下從樣本中特異挑選單一類型細(xì)胞群，在一定程度上具有蛋白質(zhì)分布特性，也解決了細(xì)胞異質(zhì)性的問(wèn)題［5］，但該技術(shù)需要獲取大量顯微切割的細(xì)胞數(shù)量，是一項(xiàng)耗時(shí)費(fèi)力的工作。近年來(lái)，MALDI－TOF－IMS技術(shù)已成功用于直接分析生物組織切片，不僅避免了繁瑣的樣品提取、純化和分離步驟，而且能夠獲取生物組織中蛋白質(zhì)和多肽表達(dá)譜，并繪制二維質(zhì)譜圖像［6］。由于MALDI－TOF－IMS技術(shù)在研究生物學(xué)過(guò)程中不需要預(yù)知蛋白的種類，就能鑒定出未知的蛋白質(zhì)，目前已廣泛用于生理和病理組織中蛋白質(zhì)的表達(dá)以及其他分子標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)［7－8］。

2　MALDI組織成像的關(guān)鍵技術(shù)

2.1儀器

質(zhì)譜成像技術(shù)就是借助質(zhì)譜的方法，配備自動(dòng)光柵功能、自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和可視化軟件。近年來(lái)，許多新推出的質(zhì)譜儀都配備以上功能，此外，為適應(yīng)這些儀器設(shè)備，很多制造商自己開(kāi)發(fā)軟件，包括儀器驅(qū)動(dòng)軟件和圖像重建軟件。根據(jù)產(chǎn)生離子類型的不同，又可以將質(zhì)譜成像方法進(jìn)行分類：脈沖激光輻射離子化法和高能離子轟擊離子化法。MALDI和激光解吸離子化質(zhì)譜儀屬于脈沖激光輻射離子化法，而二次離子質(zhì)譜儀（secondary ion mass spectrometer，SIMS）則是利用連續(xù)高能聚焦的一次離子束在樣品表面進(jìn)行離子轟擊的方法。通常，MALDI－TOF成像質(zhì)譜儀具有高通量的特點(diǎn)，但空間分辨率較低，而SIMS成像質(zhì)譜儀則具有更為精確的空間分辨率，可達(dá)到500nm［9］。以上兩種質(zhì)譜儀在質(zhì)譜成像方面都各具優(yōu)勢(shì)，本文只對(duì)MALDI質(zhì)譜儀進(jìn)行探討。

2.2樣本的收集與制備

組織樣品的收集、貯藏和制備是MALDI成像十分關(guān)鍵的步驟［10］。生物組織樣本的制備，應(yīng)盡可能保持原始組織中分子的整體性和空間定位性。而且組織一旦被分離，組織切片中的分子就可能迅速被修飾或發(fā)生降解，尤其是樣品組織中還含有許多非靶分子，可能造成嚴(yán)重的離子抑制而影響靶分子的分析［11］。樣本制備應(yīng)該考慮到以下方面：組織樣本獲取后的貯藏、切片厚度、樣本轉(zhuǎn)移到靶盤或?qū)щ姴Ｆ姆绞?、基質(zhì)覆蓋和切片的保存［12］。在獲取組織樣本后，應(yīng)立即置于液氮中進(jìn)行快速冷凍，若組織收集后不立即進(jìn)行切片，則應(yīng)轉(zhuǎn)移至－80℃冰箱中保存，這是保持組織樣本原始狀態(tài)必不可少的。傳統(tǒng)的組織學(xué)染色需要用瓊脂或冰凍切片包埋劑OCT等包埋固定才能進(jìn)行切片，但進(jìn)行冰凍切片時(shí)，OCT可能會(huì)造成離子電離抑制而影響質(zhì)譜成像。因此包埋時(shí)不能將整塊組織包埋，只固封組織根部可以避免OCT的污染。一些體積較小或易碎的組織則需要用明膠［13］和瓊脂糖［14］全包埋才能切片，但大部分冷凍組織只需固封根部，然后再直接進(jìn)行冰凍切片。組織切片的厚度通常在10～20μm，太薄的切片非常容易破碎和難以進(jìn)行操作，而切片太厚則不易干燥而且導(dǎo)電性差，最好是10～12μm，因?yàn)椴捎没|(zhì)噴霧法時(shí)，組織切片愈薄，圖譜質(zhì)量愈好［15］。切片時(shí)環(huán)境溫度因組織而異，通?？刂圃冢?5～－5℃，以保證大多數(shù)的細(xì)胞被切開(kāi)，暴露細(xì)胞內(nèi)容物；對(duì)于脂質(zhì)含量高的組織（如腦、乳腺組織、內(nèi)部器官脂肪組織等），可選擇更低的溫度。

質(zhì)譜靶或?qū)щ姴Ｆ湃氲蜏睾銣仄髦蓄A(yù)冷，切片完成后，用刷子輕輕將樣本轉(zhuǎn)移至玻片導(dǎo)電面，轉(zhuǎn)移過(guò)程中應(yīng)避免切片變形和褶皺，在冷凍切片機(jī)內(nèi)，將玻片的反面用手虎口的溫度融化貼在冷載玻片上的組織切片并使之貼緊，手托玻片，直至組織切片完全干。這種方法不會(huì)有水溶性蛋白的損失，因?yàn)樵谇衅闲纬傻谋?huì)隨著切片轉(zhuǎn)移到靶盤上。另一種方法是將玻片放置于室溫，當(dāng)冰冷的組織切片轉(zhuǎn)移至溫度較高的玻片時(shí)，切片立刻依附于玻片上，這種方法會(huì)造成質(zhì)譜圖像的質(zhì)量下降，原因可能是水溶性蛋白的丟失［16］。在覆蓋基質(zhì)前，組織應(yīng)先進(jìn)行沖洗，因?yàn)榍衅蟻?lái)自組織間隙或細(xì)胞中的小分子（如鹽或脂質(zhì)等）能使蛋白質(zhì)、多肽形成聚合物，抑制離子化作用，從而導(dǎo)致MALDI－IMS的成像不準(zhǔn)確。不少學(xué)者［17］提出在組織切片沖洗前放入干燥器中進(jìn)行真空干燥是MALDI－IMS的重要步驟之一。沖洗組織切片要用梯度乙醇溶液（70%、90%、95%，各30 s），這樣能確保組織樣本脫水和暫時(shí)固定組織，防止蛋白質(zhì)的降解［18］。

石蠟包埋和甲醛溶液固定的組織不適合用MALDI方法進(jìn)行質(zhì)譜成像，因?yàn)槭灪图兹?huì)抑制蛋白或多肽的離子化［19］。然而，新鮮標(biāo)本存在來(lái)源緊缺、保存困難等問(wèn)題，甲醛溶液固定是保存生物組織的經(jīng)典方法，大部分生物組織樣品都是采用該方法處理。甲醛溶液固定處理后的組織，甲醛與蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸側(cè)鏈上的功能基團(tuán)，特別是氨基、亞氨基、酰胺基、羥基和巰基等相結(jié)合，使蛋白分子間形成大分子網(wǎng)絡(luò)，蛋白不再發(fā)生遷移從而達(dá)到固定目的［20］。甲醛溶液固定處理后的組織切片，其蛋白質(zhì)交聯(lián)，不利于質(zhì)譜成像，有文獻(xiàn)［21－22］報(bào)道利用抗原修復(fù)和原位胰蛋白酶消化的方法可以解決這一問(wèn)題，從而將石蠟切片用于組織質(zhì)譜成像，為質(zhì)譜成像開(kāi)拓了新的領(lǐng)域。

2.3基質(zhì)的選擇與覆蓋

基質(zhì)的選擇是MALDI實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵，在實(shí)驗(yàn)中選擇何種基質(zhì)進(jìn)行樣品分析依賴于所分析的樣品種類［23］。選擇合適的基質(zhì)對(duì)于直接組織分析，獲得高質(zhì)量、高靈敏度的圖譜十分關(guān)鍵，必須具備兩個(gè)條件：基質(zhì)能與組織表面分子形成良好的共結(jié)晶，能提供目標(biāo)分子的高效離子化能力。分析高分子質(zhì)量蛋白質(zhì)時(shí)，常用芥子酸（sinapinic acid，SA）作為基質(zhì)；而在分析多肽類小分子、蛋白降解產(chǎn)物時(shí)，常用α－氰基－4－羥基肉桂酸（α－cyano－4－h(huán)ydroxycinnamic acid，4－HCCA）作為基質(zhì)［24］；對(duì)于多肽、磷酸化/糖蛋白酶解產(chǎn)物、多糖等的分析，則適用2，5－二羥基苯甲酸（2，5－dihydroxybenzoic acid，DHB）作為基質(zhì)。由于MALDI成像的分辨率是由結(jié)晶大小和激光直徑控制，一般越小的晶體產(chǎn)生越高的空間分辨率。有實(shí)驗(yàn)評(píng)估了三種最常用的基質(zhì)SA、HCCA和DHB，發(fā)現(xiàn)SA在組織表面形成最佳的共結(jié)晶，作為基質(zhì)更加適宜［25］。質(zhì)譜成像的目的就是要展示完整的組織切片或切片特定區(qū)域的分子分布特征，因此基質(zhì)在組織切片形成共結(jié)晶時(shí)應(yīng)盡量將蛋白質(zhì)遷移程度降到最低。有研究［26］報(bào)道為了將蛋白質(zhì)“固定”于組織切片，把切片置于含有基質(zhì)的乙醇固定液［SA，基質(zhì)質(zhì)量濃度20mg/mL，V（乙醇）:V（水）: V（三氟乙酸）=90:10:0.1為溶劑］中浸泡5～10min，室溫下干燥。

基質(zhì)覆蓋作為影響質(zhì)譜成像方法重復(fù)性的關(guān)鍵，基質(zhì)溶液在均勻地覆蓋于切片表面的過(guò)程中，要盡可能滿足以下兩個(gè)條件：組織切片上的蛋白無(wú)擴(kuò)散或移位現(xiàn)象，基質(zhì)與蛋白形成良好、均勻的共結(jié)晶。覆蓋方式有手動(dòng)氣噴霧法、TLC噴霧器噴霧法和將組織切片浸入基質(zhì)溶液中的方法。這些覆蓋方式都存在重復(fù)性差的缺點(diǎn)，如涂層的厚度、噴霧的濕度等都可能造成極不穩(wěn)定的結(jié)果。因此，自動(dòng)化基質(zhì)覆蓋設(shè)備近年來(lái)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，因其重復(fù)性好，自動(dòng)涂層系統(tǒng)將成為主要的選擇方法。自動(dòng)涂層設(shè)備主要分成兩類，一類是在組織表面取5～20個(gè)不連續(xù)的點(diǎn)（直徑約為1mm），這樣的基質(zhì)點(diǎn)覆方式所對(duì)應(yīng)的一般是Profiling MS，關(guān)注的是組織某些特定領(lǐng)域內(nèi)的分子信號(hào)，該方式的空間分辨率較低，通常用于比較兩種組織的異同。另一類是IMS，是在整個(gè)組織切片上按照特定的規(guī)則選取數(shù)千個(gè)點(diǎn)（直徑為30～150μm）進(jìn)行連續(xù)分析，然后將測(cè)得的信息進(jìn)行圖像重構(gòu)，從而獲得分子在組織中分布的圖譜，其空間分辨率較高。自動(dòng)噴霧裝置多采用布魯克公司出品的ImagePrep設(shè)備，當(dāng)設(shè)定好程序后，設(shè)備就會(huì)自動(dòng)將基質(zhì)噴灑在切片上，每次噴霧達(dá)到剛好濕潤(rùn)切片的效果，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行氮?dú)飧稍?，待氮?dú)飧稍锖笤龠M(jìn)行下一輪噴霧，基質(zhì)噴灑和氮?dú)飧稍锏姆磸?fù)循環(huán)過(guò)程受光學(xué)散射光傳感器監(jiān)控，以評(píng)估組織的濕潤(rùn)、基質(zhì)厚度和干燥程度。此外，ImagePrep設(shè)備可達(dá)25μm高分辨率，能獲得高質(zhì)量的質(zhì)譜成像圖。

3　數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析

在MALDI質(zhì)譜成像分析中，首先根據(jù)組織切片的大小設(shè)定激光的掃描區(qū)域并將其均分為二維點(diǎn)陣，然后設(shè)置好自動(dòng)掃描參數(shù)，由質(zhì)譜系統(tǒng)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)。這樣的質(zhì)譜成像直接分析組織切片的過(guò)程會(huì)獲得海量數(shù)據(jù)，這是質(zhì)譜成像的一個(gè)優(yōu)勢(shì)，但面對(duì)如此龐大的數(shù)據(jù)集，進(jìn)行分析需要耗費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間和精力。因此，很多軟件被開(kāi)發(fā)用于分析和可視化這些數(shù)據(jù)，利用不同的數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行可視化分析，使大面積的組織切片在高空間分辨率下快速進(jìn)行質(zhì)譜成像成為可能，并且對(duì)于了解疾病種類也有幫助［27］。這些數(shù)據(jù)處理方法具有很多特點(diǎn)，如分析感興趣的區(qū)域、選擇圖像顯示的強(qiáng)度標(biāo)（調(diào)色板，線性/對(duì)數(shù)模型）、圖像覆蓋、強(qiáng)度輪廓圖（時(shí)間和空間的強(qiáng)度變化）以及用于分析物鑒定的化學(xué)藥品庫(kù)［28］。此外，還有一系列的工具被陸續(xù)開(kāi)發(fā)用于質(zhì)譜成像中，從而提高了在龐大數(shù)據(jù)集中提取信息的質(zhì)量，將高維空間中的數(shù)據(jù)集合降維至更實(shí)用的層面，使不同圖像數(shù)據(jù)集間進(jìn)行匹配和對(duì)比。有的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，包括差異顯著性的計(jì)算和特定蛋白種類之間相對(duì)豐度的測(cè)定。此外，這類軟件在日益增長(zhǎng)的蛋白質(zhì)組學(xué)實(shí)驗(yàn)室中的必要性會(huì)確保這種程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，不斷地改善和人性化。在臨床研究中，需要對(duì)大量的患者做研究，而每個(gè)患者的疾病都是不同的。顯然，具有創(chuàng)新性的生物計(jì)算研究有助于對(duì)患者疾病的診斷和預(yù)后。質(zhì)譜成像獲得海量的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)的計(jì)算及處理，找到組織的特征峰或者差異峰以鑒定目標(biāo)分子。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析主要包括：（1）選擇組織中重要的差異分子［29］，即采用Kruska－Wallis（KW）檢驗(yàn)、Fisher精確檢驗(yàn)、Student's t檢驗(yàn)、微矩陣顯著性分析（significance analysis ofmicroarrays，SAM）、基因加權(quán)分析（weighted gene analysis，WGA）等方法進(jìn)行顯著性分析，需要根據(jù)選取的不同算法設(shè)置不同的閾值（cut－off）確定差異，如對(duì)于KW檢驗(yàn)通常設(shè)置的閾值為P<0.0001。若差異分子至少滿足以上選擇標(biāo)準(zhǔn)中的三種，則會(huì)被列入最后的列表中［30］。（2）用多重統(tǒng)計(jì)加權(quán)復(fù)合協(xié)變量方法（weighted flexible compound covariate method，WFCCM）建立分類預(yù)測(cè)參數(shù)和分類預(yù)測(cè)模型。（3）用WFCCM建立的預(yù)測(cè)參數(shù)分析未知組織，對(duì)測(cè)試標(biāo)本進(jìn)行盲法分析和預(yù)測(cè)。（4）運(yùn)用凝聚層次聚類算法（agglomerative hierarchical clustering algorithm）研究這些顯著性差異蛋白質(zhì)的模式和生物學(xué)評(píng)價(jià)。

4　組織學(xué)染色技術(shù)與MALDI－TOF－IMS

MALDI－TOF－IMS的優(yōu)點(diǎn)之一是不再局限于特異的一種或者幾種蛋白質(zhì)分子，而是能做到同時(shí)分析生物組織切片中的所有組分，獲得組分的二維分布圖像，并能得到這些組分在組織切片上的空間分布和相對(duì)豐度等信息。因此，質(zhì)譜成像圖能與光學(xué)顯微鏡下觀察的組織病理學(xué)特征關(guān)聯(lián)起來(lái)，通過(guò)組織學(xué)染色技術(shù)，在光學(xué)顯微鏡下觀察病變區(qū)域，以該病變區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)進(jìn)行質(zhì)譜成像，并與正常區(qū)域的質(zhì)譜成像圖相對(duì)比，研究峰值的上調(diào)或下調(diào)，從而滿足分子標(biāo)志物的篩選、分析和鑒定的要求。近年來(lái)，組織學(xué)介導(dǎo)的質(zhì)譜成像方法已經(jīng)普遍應(yīng)用于臨床診斷中。其中，最常用的組織學(xué)染色技術(shù)是HE染色，該技術(shù)主要使細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)和胞質(zhì)內(nèi)的核糖體著紫藍(lán)色，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外基質(zhì)中的成分著紅色，從而使細(xì)胞在光學(xué)顯微鏡下可視化。目前，很多組織學(xué)介導(dǎo)的質(zhì)譜成像方法已經(jīng)得到了較快的發(fā)展，如通過(guò)將組織連續(xù)切片，分別進(jìn)行組織學(xué)染色和分子成像，能夠避免在同一塊組織上染色和質(zhì)譜成像，從而免去了染料對(duì)質(zhì)譜的不相容性。但這種方法的缺點(diǎn)是在低溫恒溫器內(nèi)進(jìn)行冰凍切片時(shí)不可避免地有組織切片的撕裂和折疊，使連續(xù)切片的獲取存在困難，重復(fù)性差，切片的不一致性會(huì)導(dǎo)致一些相互關(guān)聯(lián)的細(xì)微特征丟失。另一種方法是對(duì)組織切片進(jìn)行組織學(xué)染色后再做MALDI質(zhì)譜成像［31］。但HE染色與質(zhì)譜成像不相容，與沒(méi)有染色的組織相比，HE染色的組織切片質(zhì)譜成像質(zhì)量有所下降。尋求其他與質(zhì)譜成像相兼容的染色技術(shù)可解決這一難題，如亞甲藍(lán)、甲酚紫等。HE染色是組織學(xué)、胚胎學(xué)和病理學(xué)中最基本、使用最廣泛的技術(shù)方法，全自動(dòng)的染色技術(shù)更是實(shí)現(xiàn)了HE染色的標(biāo)準(zhǔn)化，提高了常規(guī)染色工作流程與效率，保證了每張切片均在標(biāo)準(zhǔn)化、程序化的條件下進(jìn)行染色，提高了染色質(zhì)量的穩(wěn)定性，使HE染色有統(tǒng)一的步驟，達(dá)到染色的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。而亞甲藍(lán)和甲酚紫染色技術(shù)相比之下沒(méi)有HE染色應(yīng)用廣泛，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化的流程和穩(wěn)定的質(zhì)量控制，因此屬于非常規(guī)的染色技術(shù)。還有一種方法是先做MALDI質(zhì)譜成像，然后將基質(zhì)洗脫掉，再進(jìn)行組織學(xué)染色［32］。這一方法能夠使HE染色與MALDI－TOFIMS的結(jié)果很好地關(guān)聯(lián)起來(lái)，但前提條件是MALDI成像須保持組織的完整性，現(xiàn)在大多研究采用這種方法。今后，無(wú)論是臨床診斷還是法醫(yī)病理學(xué)研究，依賴于質(zhì)譜成像技術(shù)與組織學(xué)方法相結(jié)合，建立標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程，其結(jié)果與組織學(xué)方法具有可比性和相關(guān)性［33］。

5　展　望

MALDI－TOF－IMS用于組織成像技術(shù)是一種全新的分子成像技術(shù)，是探究疾病相關(guān)組織中分子分布與疾病發(fā)生之間關(guān)系的技術(shù)方法。目前，質(zhì)譜成像技術(shù)還處于起步的階段，樣品制備、離子化方式、數(shù)據(jù)分析等方面尚有待探索和完善，用于組織樣本直接分析的質(zhì)譜儀器的分辨率、靈敏度以及串聯(lián)質(zhì)譜功能等還有待提高。盡管如此，質(zhì)譜成像技術(shù)具有許多優(yōu)于其他分子成像技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，若能利用MALDI－TOFIMS在組織病理學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)方面的新技術(shù)，用于法醫(yī)學(xué)的研究中，篩選和鑒定有意義的蛋白標(biāo)志物，對(duì)闡明法醫(yī)學(xué)損傷的病理機(jī)制、死亡時(shí)間的推斷等有很大幫助。

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（本文編輯：鄒冬華）

New Progress of MALDI-TOF-IMS in the Study of Proteom ics

REN Guan－h(huán)eng1，2，WENG Rong－h(huán)ua3，SHI Yan1，HUANG Ping1，LI Zheng－dong1，SHAO Yu1，DENG Kaifei1，LIU Ning－guo1，CHEN Yi－jiu1
（1.Shanghai Key Laboratory of Forensic Medicine，Institute of Forensic Science，Ministry of Justice，P.R.China，Shanghai 200063，China；2.Department of Forensic Science，School of Basic Medicine Science，Southern Medical University，Guangzhou 510515，China；3.Chengxiang Branch of Putian Public Security Bureau，Putian 351100，China）

Abstract：Matrix－assisted laser desorption/ionization time－of－flight imaging mass spectrometry（MALDITOF－IMS）has been a classical technique for studying proteomics in present and a tool for analyzing the distribution of proteins and small molecules w ithin biological tissue sections.MALDI－TOF－IMS can analyze multiple unknown compounds in biological tissue sections simultaneously through a single measurement which can obtain molecule imaging of the tissue while maintaining the integrity of cellular and molecules in tissue.In recent years，imaging mass spectrometry technique develops relatively quickly in all biomedical domain.This paper based on the relevant data and reviews the present developing level of MALDI－TOF－IMS，the principle of imaging mass spectrometry，methology and the prospect in forensic pathology.

Key words：forensic pathology；proteom ics；review［publication type］；mass spectrometry；matrix－assisted laser desorption；biological tissue section

收稿日期：（2015-12-23）

通信作者：劉寧國(guó)，男，研究員，主任法醫(yī)師，主要從事法醫(yī)病理學(xué)研究；E－mail：liuningguo＠foxmail.com 陳憶九，男，研究員，博士研究生導(dǎo)師，主要從事法醫(yī)病理學(xué)研究；E－mail：chenyj＠ssfid.cn

作者簡(jiǎn)介：任冠恒（1990—），女，碩士研究生，主要從事法醫(yī)病理學(xué)研究；E－mail：rgh_0101＠163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（81571851）；中央級(jí)科研院所科研專項(xiàng)（GY2015G－2、GY2013Z－3）；上海市科委社會(huì)發(fā)展專項(xiàng)（14231202500）

文章編號(hào)：1004－5619（2016）02－0126－05

中圖分類號(hào)：DF795.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1004－5619.2016.02.012