早产儿救治瓶颈难题待解 质谱成像有望揭开其中奥秘

小儿BPD（支气管肺发育不良），多见于早产儿，是早产儿救治的瓶颈问题，在极低出生体重儿的发病率为23%-26%，是引起早产儿死亡和后遗症的主要因素。因早产儿提前出生肺发育尚不成熟，在未使用肺泡表面活性物质下使用呼吸机，便易出现支气管肺发育不良。其主要表现为持续的低氧血症，将引起小儿的生长发育落后，部分患儿易发生喘息，导致家长误认为是感冒。

近日，南卡罗来纳州医学大学的研究人员，使用基质辅助激光解吸电离成像质谱（MALDI-IMS）技术研究了肺部发育不良的早产儿肺部组织中的N-聚糖，希望能进一步了解BPD（支气管肺发育不良症）的疾病进程。

在伦理审查排除后，研究人员从一名患有肾异常、羊水过少以及肺部发育不良的早产儿处获得了新鲜尸解肺部组织，在尸体解剖的第一时间获得了该组织并储存于一种新的冷冻保存器中，此冷冻保存器可以长期保存活组织，能够获得后期干细胞和分离的活细胞，如II型肺泡上皮细胞。研究人员希望用基质辅助激光解吸电离成像质谱（MALDI-IMS）来测试测量该组织中多聚糖的能力。 

根据MALDI-IMS的测量结果，研究人员发现该组织测量出多种N-聚糖，包括双触角核心岩藻糖N-聚糖、Man9 N-聚糖、以及双触角唾液酸。令人惊讶的是，Man9 N-聚糖的浓度很高，这在健康的成人肺中是非常不正常的，但在不断生长发育的肺中是存在的。Man9 N-聚糖是一种N-连接寡糖，这种寡糖既存在于哺乳动物也存在于植物体的糖蛋白中。N-连接的糖基化是糖分子寡糖与蛋白质的天冬酰胺残基结合的结果。蛋白质的糖基化可以显著改变它们的结构并因此改变它们的功能。

对基因和/或蛋白质表达变化的简单研究也许不足以完全理解一般的生物系统，特别是肺部发育。BPD（支气管肺发育不良症）很可能是对肺损伤的异常修复反应，特别是在肺部仍在发育时。进一步的了解聚糖在正常生长中的变化可能会告诉我们BPD（支气管肺发育不良症）疾病进程中的重要变化。

上述研究同时表明， MALDI质谱成像技术在疾病研究方面拥有巨大潜力。融智生物于2017年推出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5,000-10,000Hz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，5-10微米的高空间分辨率，且仍然保持极高灵敏度。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。