综述:脂质组学在生物标志物识别与妇科疾病诊断中的战略作用

《Frontiers in Endocrinology》:The strategic role of lipidomics in biomarker identification and diagnosis of gynecological diseases

【字体: 时间:2025年09月18日 来源:Frontiers in Endocrinology 4.6

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  本综述系统阐述了脂质组学(Lipidomics)在妇科疾病研究中的前沿进展,重点介绍了其在卵巢癌(OC)、宫颈癌(CC)、子宫内膜异位症(EM)等疾病中通过质谱技术(如LC-MS、UHPLC-QTOF)发现的脂质代谢重编程现象,揭示了多种脂类(如PC、PE、Cer、SM、LPC)作为潜在生物标志物和治疗靶点的价值,为精准诊断和个体化治疗提供了新策略。

  

2 脂质组学策略与流程:概述

脂质组学作为代谢组学的重要分支,通过定性定量分析生物样本中的脂质分子,揭示其在细胞信号转导、能量代谢和膜结构中的核心作用。脂质根据LIPID MAPS consortium分类为脂肪酸(FA)、甘油磷脂(GP)、鞘脂(SP)等8大类,其结构多样性(如链长、不饱和度)直接影响生物功能。

2.1 脂质分类与功能

脂质是细胞膜的基本构成成分,参与能量储存(如甘油三酯TAG)、信号传导(如花生四烯酸)和免疫调节。磷脂(PL) bilayer维持细胞完整性,鞘磷脂(SM)和神经酰胺(Cer)调控细胞凋亡与增殖。

2.2 脂质组学分析策略选择

基于质谱(MS)的技术分为非靶向(全面筛查)、靶向(精准定量)和伪靶向(兼顾覆盖度与精度)三大策略。高分辨率质谱(HRMS)如Q-TOF和Orbitrap为核心工具,数据依赖采集(DDA)和数据非依赖采集(DIA)模式各具优势。超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UPLC-QQQ MS)常用于靶向定量。

2.3 方法与流程

工作流程包括样本采集(血清、组织等)、脂质提取(常用Folch法)、色谱-质谱联用分析(LC-MS/GC-MS)及生物信息学处理。数据库如LIPID MAPS和软件工具(MS-DIAL、Lipostar)支持脂质鉴定与通路分析,人工智能(AI)助力模式识别。

3 脂质组学在妇科疾病诊断与治疗中的战略价值

3.1 妇科疾病中的脂质组学差异

  • 卵巢癌(OC):LPC、PC、Cer和TAG水平显著改变,Cer促凋亡而S1P促血管生成。

  • 宫颈癌(CC)与癌前病变:PC、PE、LPE在高级别鳞状上皮内病变(HSIL)中下调,HPV感染驱动脂代谢紊乱。

  • 子宫内膜癌(EC):GP和SP代谢通路异常,Cer升高而FA降低。

  • 多囊卵巢综合征(PCOS):TAG、DAG上升,LPC、PC下降,反映胰岛素抵抗与脂代谢失调。

  • 子宫内膜异位症(EM):腹膜液中SM、PC变化提示局部炎症与病灶存活。

  • 其他疾病:妊娠期甲减患者PC、PE升高与不良妊娠结局相关;绝经后女性多种脂质水平变化。

3.2 诊断与治疗应用潜力

脂质标志物如Cer (d18:1/16:0)、PC-O(36:2)等联合CA125提升卵巢癌早期诊断灵敏度;宫颈癌中PC 14:0/18:2等磷脂组合区分病变阶段;子宫内膜异位症中SM(OH) C16:1和PC ae C34:2模型具高特异性。治疗方面,靶向Cer增强化疗敏感性,LPA通路抑制剂克服卵巢癌耐药,SCD1抑制调控子宫内膜癌生长,脂质体药物递送系统优化治疗策略。

4 结论

脂质组学通过揭示妇科疾病中脂代谢网络的特异性改变,为生物标志物发现、机制研究和精准治疗提供了强大工具。技术标准化、多组学整合及AI应用将是未来推动临床转化的重要方向。

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