质谱成像技术揭示(多)酚类化合物在动物组织内分布特征及其健康促进机制研究

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:The Journal of Nutritional Biochemistry 4.8

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  本研究聚焦于利用质谱成像(MSI)技术,尤其是MALDI和DESI等方法,系统评估(多)酚类化合物在动物组织中的吸收与分布规律。研究人员通过系统性文献综述发现,MSI能够可视化(多)酚及其代谢物的组织空间分布,弥补传统LC-MS技术的局限性,为理解其生物活性机制及药代动力学提供重要依据,对推动膳食多酚的健康效应研究具有重要意义。

  

(多)酚类化合物作为植物来源的生物活性物质,因其潜在的健康促进特性而备受关注。然而,传统的分析方法如液相色谱-质谱联用(LC-MS)虽能定量检测生物样本中的(多)酚及其代谢物,却无法提供这些化合物在组织内的空间分布信息。这一局限性阻碍了人们对(多)酚在特定器官或组织中的生物活性形式及其作用机制的深入理解。质谱成像(Mass Spectrometry Imaging, MSI)技术的出现为解决这一问题提供了新思路。MSI能够在保留组织形态的前提下,直接可视化分子在复杂生物样本中的分布,为研究(多)酚的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)过程提供了独特的技术手段。

为了系统评估MSI技术在(多)酚类化合物研究中的应用现状及潜力,研究人员开展了一项系统性文献综述。该研究遵循PRISMA指南,在Scopus和Web of Science数据库中检索了相关文献,最终纳入了9项符合标准的研究。这些研究主要采用基质辅助激光解吸电离(MALDI)和解吸电喷雾电离(DESI)等MSI技术,分析了(多)酚类化合物在小鼠、大鼠等动物模型不同组织中的分布情况。

研究的主要技术方法包括:通过系统性文献检索和筛选(遵循PRISMA指南),使用MALDI和DESI等质谱成像技术对动物组织样本进行分析,并结合使用室(Ussing Chamber)等ex vivo模型评估肠道吸收机制。样本来源包括小鼠和大鼠的肾脏、肝脏、脑、眼球等多种组织。

3.1. Study selection

通过数据库检索和去重,最终筛选出9项研究纳入系统评价,这些研究均使用MSI技术检测动物组织中(多)酚类化合物的分布。

3.2. Studies characteristics

所选研究主要集中在小鼠和大鼠模型上,肾脏是最常分析的组织。涉及的(多)酚包括表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、strictinin、花青素、染料木素衍生物等。MALDI是最常用的MSI技术,且不同研究采用了不同的基质以优化电离效果。

3.3. Main findings

3.3.1. In vivo

研究显示,口服或注射(多)酚后,MSI能够成功可视化这些化合物及其代谢物在组织中的分布。例如,EGCG及其硫酸化和葡萄糖醛酸化代谢物在小鼠肝脏和肾脏中分布不均,尤其在肾脏骨盆区域浓度较高。花青素在小鼠眼球中也有类似分布 pattern。DESI-MSI技术则成功用于检测脑组织中葛根 Tianma 提取物中的puerarin及其衍生物,揭示了其穿越血脑屏障的能力。

3.3.2. Ex vivo

使用室(Ussing Chamber)结合MSI的研究揭示了(多)酚在肠道中的吸收和转运机制。例如,表儿茶素没食子酸酯(ECG)和茶黄素-3′′-没食子酸酯(TF3′′G)主要通过 monocarboxylic acid transporter(MCT)和 organic anion transporting polypeptides(OATP)途径被吸收,且部分(多)酚会在肠道细胞内发生 phase II 代谢。

4. Discussion

MSI技术为研究(多)酚在组织中的空间分布提供了强大工具,弥补了传统LC-MS技术的不足。然而,该技术目前仍面临一些挑战,如检测灵敏度有限、基质干扰、定量准确性不足等。此外,现有研究之间存在较大的异质性,包括动物模型、给药方式、MSI平台和分析条件的差异,限制了结果的可比性和普遍性。未来研究需进一步优化MSI方法,提高其灵敏度和特异性,并扩展应用到更多(多)酚类化合物和生理相关模型中。

5. Conclusions

MSI技术在(多)酚类化合物研究中的应用仍处于起步阶段,但展现出巨大的潜力。该技术能够提供(多)酚及其代谢物在组织中的空间分布信息,有助于深入理解其药代动力学、生物活性机制及健康效应。未来,随着MSI技术的不断发展和标准化,其在(多)酚研究中的应用将进一步扩大,为膳食多酚的健康促进机制提供更多洞察。

该研究发表于《The Journal of Nutritional Biochemistry》,强调了MSI技术在营养学和生物医学研究中的重要性,为未来相关领域的研究提供了重要参考和方法学基础。

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