MALDI-TOF MS用于昆虫学领域 助力流行病学研究

疟疾是经按蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病，主要表现为周期性规律发作，全身发冷、发热、多汗，长期多次发作后，可引起贫血和脾肿大。疟疾目前仍然是世界范围内的主要公共卫生问题，抗击该疾病的最佳方法之一仍然是病媒控制。目前用于蚊虫识别的方法通常包括耗时且需要专业知识的形态学方法，以及需要具有相对昂贵的运行成本的实验室设施的分子学方法。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）技术，通常被用于细菌等微生物的鉴定，最近却频繁出现在昆虫学领域。

法国艾克斯马赛大学的研究人员正在进行一项研究，目的是评估MALDI-TOF MS（基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱）技术是否能够成功区分不同疟原虫感染状态的斯氏按蚊（Anopheles stephensi），相关研究结果发表在了Malaria Journal上。

将实验性感染伯氏疟原虫的C57BL/6小鼠暴露于斯氏按蚊叮咬环境。为确定斯氏按蚊感染状况, 研究人员对蚊虫的头胸部进行了解剖, 并将其提交质谱分析和 DNA 扩增用于分子分析。根据蚊虫的感染状态对谱图进行分组，并根据每组内的强度和重现性验证谱图质量。在实验室中，研究人员用两组（感染/未感染）代表性谱图对MALDI-TOF MS节肢动物参考谱图数据库进行了升级，随后用两组标本的头胸部谱图进行了盲查。

感染后4天进行Giemsa染色的小鼠尾部血涂片，显示配子体。 配子体细胞感染的细胞用黑色箭头表示。

研究结果显示，由斯氏按蚊的头胸部制备的蛋白质提取物产生的MALDI-TOF MS谱图可以区分感染和未感染的蚊子。在所有被检测的蚊子中, 有（79/80）98.75% 的蚊子在盲检分析中得到了正确的分类。在盲检分析中, 80个标本中只有一个被感染的蚊子被错误地分类。

研究结果表明基质辅助激光解吸电离时间飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）有望成为对按蚊载体进行流行病学监测包括其识别和感染状况监测的一种快速和可靠的工具。只要数据库是全面的, 基质辅助激光解吸电离时间飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）方法能够快速检测疟原虫或是识别物种水平的蚊子，而不需要了解昆虫学或分子生物学，这与MALDI-TOF MS鉴定微生物有异曲同工之妙。这种高通量、快速、低成本的方法使其成为一种合适的技术，用于对疟原虫流行地区的按蚊种群进行流行病学研究和监测, 同时识别蚊子种类及其病原体。快速识别高危人群可以为病媒控制提供宝贵的优势,其中可能包括针对蚊子集体和个体保护的设施。

与之类似，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）技术应用于微生物的快速鉴定，只需要全面的微生物数据库，就可以在数秒内鉴定出微生物的种属。融智生物基于新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF开发的微生物质谱系统，配备了自主研发的基于生物组学信息建立的微生物质谱数据库，该数据库拥有超过1,400属，4,500余种微生物，更针对传统MALDI-TOF MS难以鉴定的基因相近菌属建立了二级数据库，可实现难检菌的鉴定。QuanTOF微生物质谱系统检测效率高，10分钟内可完成超100个样本的检测；鉴定重现性好，RSD＜2%；不仅可鉴定出微生物，还能详细地提供质谱峰与蛋白的对应信息，为临床科研提供有力工具。另外，QuanTOF是可用一台仪器进行微生物鉴定、核酸分析、质谱成像以及糖化血红蛋白全血直接定量的MALDI-TOF MS质谱。