脂质是自然界中存在的一大类极易溶解于有机溶剂，在化学成分及结构上非均⼀的化合物，主要包括脂肪酸及其天然发⽣的衍生物(如酯或胺)，以及与其⽣物合成和功能相关的化合物。脂质结构的多样性赋予了脂质多种重要的生物功能，参与调节能量转换、物质运输、信息识别与传递、细胞发育、分化以及细胞凋亡等多种生命活动过程。脂质代谢异常与动脉硬化症、糖尿病、肥胖症、阿尔兹海默症以及肿瘤密切相关，所以脂质相关研究具有重要的意义。

脂质主要位于细胞的膜系统，细胞膜（质膜）、内质网、高尔基体、线粒体等均含有丰富的脂质——

• 细胞膜上的脂质含量约为50%，主要有磷脂、胆固醇、糖脂；

• 内质网中脂质含量约为30%-40%，主要包括磷脂、中性脂、缩醛脂和神经节苷脂等；

• 高尔基中脂质含量约为40%，主要为磷脂、胆固醇，含有少量糖脂；

• 线粒体中脂质含量约为25%-30%，大部分为磷脂。

Fig1.Lipid synthesis and steady-state composition of cell membranes.mammals (blue) ,yeast (light blue)，organelle recognition pathway(red)

图片来源：Gerrit van Meer, Nature Review,2008

细胞膜上的脂质最为丰富，也是研究人员关注的重点。细胞膜不是一个统一的结构，而是由不同的区域组成，每个区域具有不同的脂质，结构和信号活性，并可以通过特定的脂质-脂质，脂质-蛋白相互作用动态调整。肿瘤细胞最显著的特征之一是脂质代谢的改变，因此造成细胞膜成分异常。在转化细胞中，细胞膜的大量脂质种类被重新编辑，以改变细胞膜的物理特性，并创造一种促肿瘤细胞状态。所以利用脂质组学对细胞膜脂质以及与其相互作用的分子进行全面系统的分析、鉴定，了解脂质的结构和功能，揭示脂质代谢与生理、病理过程之间的关系是必不可少的。

脂质组学的第一步就是获取高质量的脂质，通常的脂质分离方法仅可获取样品中的总脂质，而无法对脂质分子在细胞膜或特定脂质区域上的定位或动态变化研究，所以想进行细胞膜脂质组学研究的首要问题是有效分离无其他膜结构干扰的细胞膜结构。

Invent在此提供有效的细胞膜结构分离解决方案：

先分离细胞膜结构再进行脂质抽提。

MinuteTM 柱式法细胞膜分离试剂盒（Invent Cat#SM-005）


01

样品需求量较小（2*10^7个细胞即可提取),得率高，获得细胞膜囊泡可用于脂质抽提；
02

保留具有活性的细胞膜结构，分离过程对脂质无影响，有效去除其他膜结构干扰，同时获得内膜结构也可用于脂质分离。
03

操作简单，无需超高速离心及自配溶液，1小时即可获取。
04

适用样品广泛，数百篇高分文献支持
05

结果展示如下

Fig2.C6 cell membrane vesicles separated using Invent SM-005

图片来源：DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106208.

成功案例赏析

案例一：

Fig3.Heatmap of PM lipid changes in T-cells of ORP4L KI and littermate wild-typemice

图片来源：doi.org/10.1038/s41467-022-32104-7

Wenbin Zhong等人[1]报道了羟甾醇结合蛋白(OSBP)相关蛋白4L (ORP4L)在成年T细胞白血病(ATL)细胞中表达，而在正常T细胞中不表达。将ORP4L敲入T细胞中，ORP4L与OSBP形成二聚体以控制OSBP作为磷脂酰肌醇4-磷酸[PI(4)P]/胆固醇的交换剂在高尔基体和质膜(PM)之间穿梭。发现高尔基体和质膜之间存在一种非泡状脂质运输机制，维持了致癌信号的能力，启动了T细胞的恶化和白血病的发生。实验中使用Invent SM-005将细胞膜分离后提取脂质，进行非靶向脂质组学以检查ORP4L KI T细胞的PM中的脂质谱。共鉴定并定量了192种脂质分子（Fig.3），揭示了几种磷酸肌醇浓度的变化。

案例二：

Fig4.Lipidomic analysis of subcellular fractionation samples comparing Hek293T wt and three DSPP cell lines (clone #1, #2, #3). Mean ± SEM, n=3.

图片来源：doi.org/10.1101/2021.07.19.452877

Ronny Heidasch等人[2]研究发现在高胆固醇水平下，信号肽肽酶（SPP）裂解角鲨烯合酶（SQS），该酶定义了甲羟戊酸途径的胆固醇调节开关。在该项研究中为了确定脂质组成的变化，通过脂质组学分析了Hek293T wt细胞以及三个不同的Hek293TDSPP克隆，测试SPP对细胞胆固醇水平的影响，发现在所有三个DSPP克隆中，总胆固醇水平显著增加。随后使用Invent SM-005从细胞样品中分离出细胞膜结构及细胞器内膜结构，分别进行脂质抽提，在亚细胞分离后的脂质组学分析中，差异甚至更明显，显示内膜和质膜组分中的胆固醇显著增加（Fig.4）。小结

越来越多的研究以脂质组学为基础探究脂质分子对脂质转运和亚细胞结构中脂质组成的影响，阐明脂质功能与代谢调控间的作用。故亚细胞结构分离技术能为细胞特定区域的脂质水平研究提供更多的可能性，Invent柱式法亚细胞结构分离平台，可提供细胞膜，线粒体，内体，内质网，高尔基体，溶酶体，脂筏等结构分离方案，助力脂质组学研究！

参考文献：

1.Zhong, W., Lin, W., Yang, Y., Chen, D., Cao, X., Xu, M., ... & Yan, D. (2022). An acquired phosphatidylinositol 4-phosphate transport initiates T-cell deterioration and leukemogenesis. Nature Communications, 13(1), 1-18.

2. Heidasch, R., Avci, D., Lüchtenborg, C., Kale, D., Beard, H., Mentrup, T., ... & Lemberg, M. K. (2022). Intramembrane protease SPP defines a cholesterol-regulated switch of the mevalonate pathway. bioRxiv, 2021-07.