MALDI成像质谱：看！你的肌肉在愈合

众所周知，骨骼肌具有显著的再生潜力。然而，这些内源性过程通常不足以将肌肉从严重损伤中恢复，从而导致脂肪变性和瘢痕形成，损害肌肉功能及其结构的完整性。在整形外科和创伤学中，医生们经常会遇到严重的骨骼肌损伤案例。

间充质基质细胞（MSCs）由于其免疫调节、旁分泌和分化潜能而成为增强骨骼肌再生能力新型治疗策略最有希望的细胞来源之一。损伤后肌肉蛋白质组的表征以及MSCs细胞治疗后蛋白质的改变可以阐明MSCs诱导肌肉再生的机制，并且还可以发现用于定向干预的新治疗靶标。

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德国柏林-勃兰登堡再生疗法中心的研究人员使用基质辅助激光解吸电离成像质谱（MALDI-IMS）研究了严重受损的骨骼肌响应自体骨髓间充质基质细胞移植（MSC-TX）的空间肽改变。

研究人员通过MALDI-IMS原位分析组织切片来区分和分类病理生理肌肉区域，通过肌肉蛋白碳酸酐酶III（Ca3）和骨骼肌α肌动蛋白（Acts）的较低强度分布，将原发性创伤（tm）肌肉区域与邻近组织的创伤区（tam）分开。接下来，研究人员使用多变量分类方法，从MSC-TX和对照组中识别受损骨骼肌的tm和tam区域之间的差异肽分布。

分析显示，对MSC-TX反应的早期分子变化主要发生在创伤附近的区域，而在实际创伤区域只有很小的变化程度。利用“自下而上”质谱法，研究人员随后确定了与特定肌肉区域中不同表达的肽强度分布相对应的蛋白质，并用免疫组化方法验证了他们的结果。这些发现扩展了目前对肌肉愈合早期分子过程的理解，并强调了创伤邻近组织在MSC治疗后早期治疗反应中的关键作用。

基质辅助激光解吸电离成像质谱（MALDI-IMS）分析使我们能够原位分析组织中代谢物以及肽和蛋白质等分子的空间分布，与其他监督成像方法（如免疫组化或原位杂交）相比，该方法具有质谱检测高特异性，样品制备简单，广泛的分析物和多重能力等优势。

融智生物于2017年推出了QuanTOF质谱成像系统，该系统集合了新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF，拥有强大的5,000Hz长寿命半导体激光器，以及自主开发的数据采集软件。2018年7月，融智生物宣布实现可达500像素/秒的成像速率，提升传统MALDI-TOF MS成像速率达10倍以上，普通样本成像只需几十分钟，使得质谱成像实现了“立等可取”。经过进一步的研发，目前QuanTOF质谱成像系统已经实现高达1000像素/秒的成像速率，在5-10微米的高空间分辨率下仍然保持极灵敏度。这使得质谱成像真正可用于临床病理分析、术中分析等领域。