鞘脂组
鞘脂组学(sphingolipidomics)是脂质组学的重要分支,专注于鞘脂类分子的全面定性、定量与功能解析。鞘脂是细胞膜的关键结构组分与生物活性分子,包括神经酰胺(Cer)、鞘氨醇(Sph)、1-磷酸鞘氨醇(S1P)、鞘磷脂(SM)及糖鞘脂(如 GlcCer)等。其代谢紊乱与细胞凋亡、胰岛素抵抗、肿瘤进展与耐药、神经退行性疾病、动脉粥样硬化及罕见病(戈谢病、尼曼匹克病)密切相关。基于 LC-MS/MS 的 ceramide profiling 与 ceramide analysis 技术,可同时定量数百种鞘脂亚型,精准捕捉 Sph/S1P 平衡等动态变化。目前,鞘脂组学已广泛应用于肿瘤、代谢病、神经科学及药物机制研究,为精准医学与疾病防控提供关键技术支撑。

原理介绍
鞘脂组学检测基于「全景提取—高效分离—精准定性定量」的技术体系:1. 提取:采用 MTBE/MeOH、Bligh-Dyer 或 Folch 法,结合氯仿/甲醇体系同步提取各类鞘脂,固相萃取去除蛋白与磷脂杂质;2. 分离:利用 C18 反相色谱或 HILIC(亲水相互作用色谱),依据鞘脂极性、链长与头部基团差异实现高效分离;3. 定性定量:结合三重四极杆质谱(MRM 多反应监测)或高分辨质谱(HRMS),通过特征母离子—子离子对匹配与保留时间比对实现精准定性,采用同位素内标法校正基质效应,定量 C16:0、C18:0、C24:0、C24:1 等神经酰胺亚型。结果比对 LIPID MAPS、HMDB 及 in-house 标准库完成注释。
文献案例
《Journal of Diabetes and its Complications》发表题为 “Role of ceramides in the pathogenesis of diabetes mellitus and its complications” 的研究论文,该研究通过鞘脂组学技术,系统阐明了神经酰胺在糖尿病及其并发症发生发展中的核心作用机制。研究纳入健康人群、糖尿病患者及糖尿病并发症(肾脏病变、血管病变)患者,采集血清、肾脏组织及血管组织样品,借助 UHPLC-MS/MS 鞘脂组学检测技术,全面分析神经酰胺及相关鞘脂分子的代谢特征。 结果显示,糖尿病患者体内多种神经酰胺亚型呈现异常积累,且这一变化在并发症患者中更为显著;神经酰胺的代谢失衡不仅会直接干扰胰岛素信号传导,诱发胰岛素抵抗,还会通过调控炎症反应、促进细胞凋亡等途径,加重肾脏、血管等靶器官的损伤。该研究通过鞘脂组学全景分析,明确了神经酰胺是连接糖尿病核心病理变化与并发症进展的关键代谢媒介,为糖尿病及其并发症的机制研究、早期预警标志物筛选及靶向治疗药物开发提供了重要的分子依据。

送样标准
体积≥200μL/份(部分项目≥500μL),EDTA 或肝素抗凝,-80°C 密封保存、干冰运输;建议空腹采集,避免反复冻融
动物组织≥50mg、植物/微生物≥100mg,液氮速冻后 -80°C 保存、干冰运输;需注明组织部位与处理条件
≥1×10⁶ 个,液氮速冻后 -80°C 保存、干冰运输
脑脊液≥100μL、尿液≥1mL、母乳≥500μL,-80°C 保存、干冰运输
避免反复冻融;血清尽量空腹采集;记录采样时间与处理条件;血浆注明抗凝剂类型
交付内容
原始检测数据
LC-MS 原始图谱、各鞘脂保留时间、特征离子峰信息及峰面积定量原始数据
鉴定与定量结果
按鞘脂类别(Cer、Sph、S1P、SM、GlcCer 等)分类的含量绝对/相对定量表
通路与差异分析
差异火山图、热图、KEGG 鞘脂代谢通路富集分析
可选高级分析
鞘脂亚型比例、ceramide/S1P 比值、临床关联分析
常见问题
不同链长与饱和度的神经酰胺功能各异:短链 C16:0 常参与促凋亡信号,长链 C24:0/C24:1 多富集于神经组织并与神经退行性疾病相关;肿瘤中 ceramide profiling 可揭示特定亚型的异常累积或耗竭。
反复冻融、高温或酸性条件可促使 SM 水解为 Cer、Cer 脱酰为 Sph、Sph 磷酸化为 S1P,破坏 Sph/S1P 平衡;因此须 -80°C 保存并尽快检测,运输全程干冰。
MTBE 法(甲基叔丁基醚/甲醇/水体系)相比 Bligh-Dyer 与 Folch 法相分离更清晰、脂质回收率更高、极性杂质去除更好,且对神经酰胺等鞘脂的共提取效率高,是鞘脂组学(sphingolipidomics)的优选前处理方案。
