德克萨斯大学休斯顿健康科学中心生物学和药理学系I.Levental课题组于年在SoftMatter杂志上发表了题为“Lipidomicatlasofmammaliancellmembranesrevealshierarchicalvariationinducedbycultureconditions,subcellularmembranes,andcelllineages”的论文。该工作通过鸟枪法脂质组学与主成分分析（PCA）揭示了原代细胞和培养细胞中脂质组的差异。培养细胞相比于原代细胞多不饱和脂质的含量更低，并且培养的哺乳动物细胞系之间彼此相似。该研究构建了一个比较全面的细胞和组织中的脂质组谱，进而可以确定细胞中脂质组变化的来源。
细胞膜由多种脂质混合物组成，其复杂性和多样性随着综合脂质组学技术的发展而日益受到重视。细胞膜的整体组成决定了其具有不同的物理性质以及在细胞中发挥着不同的功能。不同组织以及细胞中不同质膜的脂质组存在差异。该研究中作者通过“鸟枪法”脂质组学技术对不同生物样品中的-个脂质分子进行分析。他们发现与大多数培养细胞相比，原代细胞（如红细胞，突触小体）和组织的质膜中多不饱和磷脂的含量增加了一倍多。而单不饱和以及双不饱和磷脂在培养细胞中更加丰富（图1）。先前的研究表明，培养基中的脂肪酸特别是多不饱和脂肪酸的含量较低，这导致培养细胞与原代细胞中的脂质组成存在差异。
图1
不同细胞器膜中蛋白与脂质的构建以及维持它们的运输机制一直是细胞生物学中广泛研究的焦点。该工作显示分离的质膜中的脂质组与粗略制备的全细胞膜中的脂质组存在差异。在每种细胞系分离得到的质膜中，胆固醇，鞘磷脂和缩醛磷脂的含量都相对丰富。并且质膜中脂质的不饱和度普遍低于全细胞膜中的脂质。然而磷脂酰甘油（PG）和磷脂酰肌醇（PI）在全细胞膜中更丰富，这与PG和PI分别在线粒体和内质网中富集是相关的（图2）。因此，质膜和全细胞膜中脂质组的差异为区分不同的细胞器膜提供了新的思路。然而，不同的全细胞膜制备方案得到的脂质组之间也是存在差异的。
图2
该工作也对不同细胞系的质膜脂质组进行了比较，结果显示不同细胞系中的脂质组存在显著性差异，质膜的脂质组分布具有细胞特异性。比如红细胞（RBL）质膜中鞘脂的含量低于MDCK,HMLE和CHO细胞的质膜。MDCK和HEK细胞质膜中含有丰富的磷脂酰丝氨酸（PS），而MSC和RBL中几乎没有。
总的来说，细胞膜脂质组在不同样品之间差异很大，但样品内部比较稳定。每种细胞类型都具有独特的脂质组，然而，细胞类型之间的差异小于同一细胞内细胞器之间的差异。培养细胞的细胞膜脂质组与原代细胞的细胞膜脂质组明显不同，因此为了更准确的再现体内相关的脂质，需要对培养条件进行优化和标准化。
本文编辑：赵雪
本文审核：赵婧
本文链接：DOI:10./D0SMA
预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇