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脂质是可溶于非极性溶剂的生物大分子，构成活细胞结构和功能的基石。在过去的二十年中，人们逐渐认识到脂质不仅仅是细胞膜的成分和能量储存的形式，而且现在还被认为在多种疾病中发挥着重要作用。因此，深入了解脂质的代谢和动态至关重要。稳定同位素标记脂质是指脂质分子中的一种或多种天然原子被该原子的一种或多种稳定同位素取代，常用于脂质组学实验室，特别是脂质分子代谢和动力学分析。它们被认为是理想的内标和绝对定量的黄金标准。

图 1 代谢研究中常用的稳定同位素标记脂质。

应用领域

稳定同位素标记的脂质作为示踪剂与质谱相结合的应用是研究脂质代谢和脂质种类动力学的完美工具。大量研究已经证明了这一点。下面显示了使用稳定同位素标记的脂质来分析脂肪酸 (FA)、甘油磷脂 (GP) 和鞘脂 (SL) 的脂质代谢的一些示例 [1 ]。

FA的代谢

应用稳定同位素标记的 FA 作为前体是追踪长链 FA（> 16 个碳）代谢的常见策略。例如，人类志愿者通过膳食补充稳定同位素标记的 FA，通常用于追踪和阐明餐后脂肪沉积的途径或确定血浆中 FA 的通量。此外，许多研究中使用市售的D 3标记的饱和FA来分析去饱和酶的活性。更多使用标记 FA 进行 FA 代谢的研究列于表 1。

表 1. 使用稳定同位素标记的 FA 对 FA 代谢的研究。

GP的代谢

当GP含有FA或其代谢物时，稳定同位素标记的FA可用于监测GP合成。例如，Tserng等人。研究了 HL60 细胞中磷脂酰胆碱和二酰甘油与[ 13 C 4 ]-棕榈酸酯的转换[2]。此外，根据 Kainu等人的说法，稳定同位素标记的 GP 是研究 GP 重塑的优秀工具。作者通过甲基-b-环糊精的介导将头部基团标记的磷脂种类引入培养细胞中，并通过直接输注 ESI-MS/MS 对其进行重塑[3]。

SL的代谢

标记的棕榈酸酯可用于分析 SL 的生物合成。棕榈酸酯既可以掺入鞘氨醇碱主链中，也可以作为 N-连接 FA 掺入。并且可以通过质谱法确定标记位置。然后分析棕榈酰辅酶A库中的同位素富集可以计算SL从头合成的速率。类似地，标记的 SL 物质可用于监测 SL 运输和代谢。曾等人。[4]使用神经酰胺 d 18 :1/[ 13 C 4 ]-16:0 来研究这种长链神经酰胺在 HL60 细胞中的摄取和代谢。表 2 列出了使用标记脂质进行 SL 代谢的更多研究。

表 2. 使用稳定同位素标记的脂质进行 SL 代谢研究。