島津成像質(zhì)譜顯微鏡應(yīng)用專題丨毒性評價研究
使用iMScope TRIO 進(jìn)行的毒性評價研究
-胺碘酮給藥后大鼠肺臟局部分析-
在藥物研發(fā)過程中，候選化合物的藥代動力學(xué)分析不僅能闡明藥效藥理學(xué)機(jī)制，從毒性評價的觀點(diǎn)出發(fā)也能帶來重要的信息。一般情況下，會采用放射自顯影（Autoradiography: ARG）和熒光染料的方法，但ARG的費(fèi)用十分昂貴，若將熒光劑作為標(biāo)記試劑使用又可能會對藥代動力學(xué)造成影響。于是，近年來，作為非標(biāo)記檢測候選化合物局部信息的方法，MS成像的分析技術(shù)備受矚目。本方法不僅能在不進(jìn)行標(biāo)記的情況下進(jìn)行各種物質(zhì)的成像分析，還能在同一切片上同時進(jìn)行原藥和代謝物的檢測，為新藥研發(fā)帶來突破。
在此，為比較胺碘酮（圖1）給藥后，大鼠肺組織中觀察到的病理現(xiàn)象和胺碘酮的分布情況，使用成像質(zhì)譜顯微鏡iMScope TRIO（圖2）進(jìn)行MS成像分析。
——R. Yamaguchi, T.Yamamoto
圖1 胺碘酮的結(jié)構(gòu)式
圖2 iMScope TRIO
胺碘酮給藥后的大鼠肺臟局部分析
本實(shí)驗(yàn)中，對大鼠給予抗心律失常藥物胺碘酮并對其肺組織進(jìn)行分析。大量攝取胺碘酮后會引發(fā)磷脂質(zhì)病，能觀察到細(xì)胞的泡沫狀巨噬細(xì)胞浸潤等現(xiàn)象。但至今為止并沒有關(guān)于胺碘酮是否會在病變部位蓄積的信息，因此在本實(shí)驗(yàn)中采用MS成像的方法確認(rèn)了病理現(xiàn)象與胺碘酮之間的關(guān)系。使用胺碘酮標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，選擇基質(zhì)并對測量模式進(jìn)行優(yōu)化。樣本制作及組織切片MS成像分析的實(shí)驗(yàn)條件如表1所示。
表1 實(shí)驗(yàn)條件
使用成像質(zhì)譜顯微鏡iMScope TRIO，進(jìn)行空間分辨率為5 μm的高分辨率成像，將所得組織切片上的質(zhì)譜圖與標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)譜圖進(jìn)行比較后，發(fā)現(xiàn)兩者均檢測得到m/z 646.0的信號（圖3）。選擇m/z 646.0成像，確認(rèn)在細(xì)胞的泡沫狀巨噬細(xì)胞浸潤的部位有胺碘酮積蓄（圖4）。
圖3 組織切片和胺碘酮標(biāo)準(zhǔn)品的質(zhì)譜圖
圖4 連續(xù)切片的HE 染色圖像和分析使用的光學(xué)圖像和MS成像
胺碘酮代謝產(chǎn)物的局部分析
有報告指出，給藥后，胺碘酮會在大鼠體內(nèi)發(fā)生N-脫乙基代謝。本實(shí)驗(yàn)觀測到與胺碘酮原型藥物相比小28 Da的m/z 618.0離子（圖5）。m/z 618.0的MS圖像如圖6所示，與胺碘酮的局部分布相同。據(jù)此，可認(rèn)為m/z 618.0的化合物有很大可能是胺碘酮的N-脫乙基化代謝物。
圖5 組織切片的質(zhì)譜圖（m/z 600-700放大）
圖6 MS圖像（與代謝物的分子量相當(dāng)）
MS圖像與HE染色圖像完全一致的可能性
由于無法對HE染色后的切片進(jìn)行MS成像分析，需要對與HE染色切片連續(xù)的未染色切片進(jìn)行MS成像分析。但是，即使是連續(xù)切片，組織形態(tài)相似也不等于完全一致，有必要依靠特征性的標(biāo)記進(jìn)行定位。如今，為解決該問題，按照如圖7所示的流程，用有機(jī)溶劑從經(jīng)MS成像分析的切片中除去基質(zhì)，然后進(jìn)行HE染色，由此研究確保了相同切片的HE染色圖像與MS圖像的位置信息完全一致。
圖7 MS成像分析后組織切片HE染色流程
致謝
在獲取本應(yīng)用文集相關(guān)數(shù)據(jù)以及原稿編寫過程中，田邊三菱制藥株式會社藥代動力學(xué)研究所的鍛治秀文老師、以及橋本博幸老師給予了我們莫大幫助，在此我們致以最誠摯的謝意。
文獻(xiàn)題目
《使用iMScope TRIO 進(jìn)行的毒性評價研究-胺碘酮給藥后大鼠肺臟局部分析-》
使用儀器
島津iMScope TRIO
作者
R. Yamaguchi, T.Yamamoto
聲明
1、本文不提供文獻(xiàn)原文。
2、所引用文獻(xiàn)僅供讀者研究和學(xué)習(xí)參考，不得用于其他營利性活動。
