Metabolipidomic profiling of white adipose tissue by UPLC-MS/MS

Abstract

V současné době je obezita vážný problém [1,2]. Ačkoliv by se mohlo zdát, že jde pouze o vyšší příjem potravy oproti energetickému výdeji, jde o složitou metabolickou chorobu, která se váže na lipidový metabolismus v tukové tkáni a buněčnou signalizaci s ním spojenou [3]. Je velmi důležité porozumět biologii tukové tkáně, abychom mohli rozpoznat nové a potencionální terapeutické cíle, které by nám pomohly předcházet a léčit choroby spojené s obezitou [4]. V našem výzkumu jsme využili především analytickou techniku kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) ke studiu metabolismu tukové tkáně a rovněž jsme se zaměřili na vliv omega-3 polynenasycených mastných kyselin (PUFA) na tento metabolismus. Prováděli jsme pokusy na hlodavcích a buněčných liniích a analyzovali jsme bílou tukovou tkáň, vzorky séra/plasmy, buněk a mateřského mléka. Nejprve jsme zavedli několik metod ultraúčinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní detekcí (UPLC-MS/MS) k analýze acylkarnitinů (AC), aminokyselin (AmA) a dalších metabolitů. Tyto metody nám umožnily rozdělit isobarické acylkarnitiny, ačkoliv to není obvykle možné. Použití těchto metod také odhalilo několik acylkarnitinů, t.j. AC s dlouhým řetězcem, karnitin, acylkarnitiny C4 a C6, C4DC stejně tak jako aminokyseliny tyrosin, alanin,...

Obesity is a serious problem in society today [1,2]. It might seems to have been caused simply by excess consumption of food compared to energy expenditure but obesity is actually a complex metabolic disorder centred on adipose lipid metabolism and cellular signalling systems linked to it [3]. Understanding the biology of adipose tissue (AT) is very important for the identification of novel and potential therapeutic targets in order to prevent and treat obesity-related disorders [4]. We utilized analytical approach liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS) to study adipose tissue metabolism. Also, we were especially interested in the effect of omega-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA) on that metabolism. Rodent and cell line experiments were performed and analyses were done of white adipose tissue (WAT), serum/plasma samples or cells as well as milk samples from mothers. At first, we established several ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) methods for analysis of acylcarnitines (AC), amino acids (AmA) and other metabolites. Importantly, these methods were able to distinguish isobaric species of AC which is not usually possible. Using these approaches we uncovered several acylcarnitines, i.e. long chain AC, carnitine, acylcarnitine C4 and...