脂質是可溶于非極性溶劑的生物大分子，構成活細胞結構和功能的基石。在過去的二十年中，人們逐漸認識到脂質不僅僅是細胞膜的成分和能量儲存的形式，而且現在還被認為在多種疾病中發揮著重要作用。因此，深入了解脂質的代謝和動態至關重要。穩定同位素標記脂質是指脂質分子中的一種或多種天然原子被該原子的一種或多種穩定同位素取代，常用于脂質組學實驗室，特別是脂質分子代謝和動力學分析。它們被認為是理想的內標和絕對定量的黃金標準。

圖 1 代謝研究中常用的穩定同位素標記脂質。

應用領域

穩定同位素標記的脂質作為示蹤劑與質譜相結合的應用是研究脂質代謝和脂質種類動力學的完美工具。大量研究已經證明了這一點。下面顯示了使用穩定同位素標記的脂質來分析脂肪酸 (FA)、甘油磷脂 (GP) 和鞘脂 (SL) 的脂質代謝的一些示例 [1?]。

FA的代謝

應用穩定同位素標記的 FA 作為前體是追蹤長鏈 FA（> 16 個碳）代謝的常見策略。例如，人類志愿者通過膳食補充穩定同位素標記的 FA，通常用于追蹤和闡明餐后脂肪沉積的途徑或確定血漿中 FA 的通量。此外，許多研究中使用市售的D?3標記的飽和FA來分析去飽和酶的活性。更多使用標記 FA 進行 FA 代謝的研究列于表 1。

表 1. 使用穩定同位素標記的 FA 對 FA 代謝的研究。

GP的代謝

當GP含有FA或其代謝物時，穩定同位素標記的FA可用于監測GP合成。例如，Tserng等人。研究了 HL60 細胞中磷脂酰膽堿和二酰甘油與[ 13?C?4?]-棕櫚酸酯的轉換[2]。此外，根據 Kainu等人的說法，穩定同位素標記的 GP 是研究 GP 重塑的優秀工具。作者通過甲基-b-環糊精的介導將頭部基團標記的磷脂種類引入培養細胞中，并通過直接輸注 ESI-MS/MS 對其進行重塑[3]。

SL的代謝

標記的棕櫚酸酯可用于分析 SL 的生物合成。棕櫚酸酯既可以摻入鞘氨醇堿主鏈中，也可以作為 N-連接 FA 摻入。并且可以通過質譜法確定標記位置。然后分析棕櫚酰輔酶A庫中的同位素富集可以計算SL從頭合成的速率。類似地，標記的 SL 物質可用于監測 SL 運輸和代謝。曾等人。[4]使用神經酰胺 d?18?:1/[?13?C?4?]-16:0 來研究這種長鏈神經酰胺在 HL60 細胞中的攝取和代謝。表 2 列出了使用標記脂質進行 SL 代謝的更多研究。

表 2. 使用穩定同位素標記的脂質進行 SL 代謝研究。