Nyt atlas med lipidform er nøglen til tidlig sygdomsdetektion

Hver en smule information om en persons helbred - deres eksponering for kemikalier, deres arvelige risici, deres nuværende sygdomme - ligger i deres molekyler. Det er en mangfoldig række af stoffer, der svarer til et antal så længe, den har ikke et navn:1 med 50 nuller efter sig.

Et hold af Vanderbilt University kemikere begyndte at afkode det samlede molekylære billede ved at undersøge 456 variationer af en klasse af molekyler, lipider, som er afgørende for cellemembranstrukturen, regulere celleaktiviteter og lagre energi. Den rolle et lipid spiller i kroppen er bestemt af dets form, og de metoder og atlas, som dette team udviklede, som matcher individuelle lipidmolekyler til deres former, har i sidste ende nøglen til tidlig diagnose af mange forskellige lidelser.

"Lipider er velkendt for at være sygdomsklokken, " sagde John McLean, Stevenson professor i kemi. "Dysregulering kan betyde alt fra betændelse til meget specifikke sygdomstilstande. Fordi lipider subtilt ændrer sig baseret på, hvad der foregår i kroppen, vi kan bruge en analytisk strategi til at kortlægge, hvilken form lipiderne antager som et middel til at identificere dem."

Tidligere, et enkelt sæt målinger kunne svare til mange forskellige slags lipider, han sagde, men Vanderbilt-teamets atlas over lipidstrukturer indsnævrer mulighederne i høj grad. Andre forskere, såsom dem, der studerer lipider og deres rolle i sygdomme, kan gå til dette atlas efter spor i deres eget arbejde, plus tilføje til det.

Disse resultater blev offentliggjort online i dag i Naturkommunikation i et papir med titlen "Ion Mobility Conformational Lipid Atlas for High Confidence Lipidomics."

Hovedforfatter Katrina Leaptrot, en post-doc stipendiat, sagde, at arbejdet blev muliggjort af en relativt ny teknologi kaldet ionmobilitet-massespektrometri, som gør det muligt for videnskabsmænd at analysere molekyler mere nøje. Hun brugte måneder på at lede efter mønstre i sine data og lærte, at et lipids form, og dermed dens evne til at forudsige dysregulering, var mest påvirket af længden af ​​dens hale og hvor mange dobbeltbindinger der lå i disse haler.

Et lipids halelængde er en optælling af antallet af kulstofatomer, det indeholder, mens dobbeltbindinger bestemmer, hvor stærkt hvert kulstofatom er bundet til det ved siden af. Dobbeltbindinger skaber knæk i lipiderne, der påvirker normale lipidfunktioner såvel som dysreguleringer. For eksempel, mættet fedt er lipider uden dobbeltbindinger, som øger kolesterolniveauet i dit blod.

"Nu hvor vi bedre kan afkode, hvordan naturen samlede disse molekyler, laboratorier rundt om i verden vil være i stand til at bruge dette lipidatlas og bidrage med deres egne data til ukendte regioner, " sagde Leaptrot.