《Microchemical Journal》：LipidON: A reference lipidomic dataset of the mouse optic nerve
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本研究针对视神经（ON）脂质组特征缺失的瓶颈问题，系统构建了首个小鼠视神经生理状态下的脂质组参考数据集LipidON。通过单相甲醇/甲基叔丁基醚（MeOH/MTBE）提取结合反相超高效液相色谱-电喷雾电离-四极杆-静电场轨道阱质谱（RP-UHPLC-ESI-QExactive-MS）技术，共注释1139种脂质分子，涵盖47个亚类。该数据集为解析视神经相关疾病（如青光眼、多发性硬化症）的脂代谢紊乱机制提供了分子基础，对中枢神经系统脂质组学研究具有重要参考价值。
视神经作为中枢神经系统的关键组成部分，其高度髓鞘化的结构确保了视觉信号的高效传导。然而，这一结构的脂质密度极高，脂质含量占髓鞘干重的70%，其中胆固醇、甘油磷脂（GP）和鞘脂（SP）尤为丰富。尽管脂质在维持视神经结构与功能中扮演核心角色，但由于其分子结构的复杂性及分析技术的局限，视神经在生理状态下的系统性脂质组谱始终未被完整揭示。这一知识空白严重制约了人们对青光眼、多发性硬化等视神经相关疾病中脂代谢异常机制的理解。
为解决这一难题，研究团队在《Microchemical Journal》上发表了题为“LipidON: A reference lipidomic dataset of the mouse optic nerve”的论文。该研究首次通过整合多步骤脂质注释流程与手动质谱/质谱（MS/MS）验证，构建了小鼠视神经的参考脂质组数据集LipidON。研究采用单相MeOH/MTBE提取法从小鼠视神经组织中高效回收脂质，并通过RP-UHPLC-ESI-QExactive-MS技术进行脂质分析。数据采集后，利用LipidHunter、MS-DIAL和LipidSearch等多软件平台进行初步注释，并进一步通过保留时间（RT）一致性、加合物形成模式及MS/MS碎片离子等参数进行人工校验，最终实现1139种脂质分子的高置信度注释，覆盖甘油磷脂、鞘脂、甘油脂、脂肪酰基、固醇脂和 Prenol 脂等六大类。
关键技术方法
研究采用C57BL/6J小鼠视神经组织样本，通过单相MeOH/MTBE提取脂质，结合RP-UHPLC-ESI-QExactive-MS进行脂质分析。脂质注释通过多软件平台（LipidHunter、MS-DIAL、LipidSearch）交叉验证，并基于MS/MS碎片、保留时间行为及加合物模式进行人工校验。半定量分析采用类特异性内标归一化。
3.1. 脂质提取策略
研究采用单相MeOH/MTBE提取法，验证其在视神经组织中对广谱脂质的回收效率。通过内标表观回收率评估显示，多数内标回收率接近100%，证明该方法适用于小样本量、高脂质密度的视神经组织。
3.2. 色谱条件一致性
比较不同流动相添加剂（甲酸铵/乙酸铵）对脂质保留时间的影响，发现阴离子脂质亚类（如PI、PS、PG等）在乙酸铵体系中保留时间偏移显著，因此后续分析中阴离子脂质仅采用负离子模式数据以确保色谱重现性。
3.3. LipidON组成覆盖度与相对丰度
LipidON共注释1139种脂质，其中甘油磷脂（541种）和鞘脂（195种）为主。半定量分析显示，磷脂酰胆碱（PC）和磷脂酰乙醇胺（PE）为最丰富的脂质亚类，分别占总信号的30.4%和12%，鞘脂中以HexCer（9.3%）和SM（5.9%）为主，固醇脂占25.2%，符合髓鞘组织高胆固醇特性。
3.4. MS/MS数据质量评估：以神经节苷脂为例
通过神经节苷脂（如GD1a/GD1b和GM1-GM3）的MS/MS碎片离子分析，展示其特异性诊断离子（如m/z 290.0882对应Neu5Ac碎片），证实脂质注释的可靠性。异构体可通过碎片离子强度比进行区分，如GD1a与GD1b的α2–3/α2–8唾液酸连接差异。
3.5. MS1数据质量综合评估
系统分析各脂质亚类在正负离子模式下的优势加合物形式，如甘油磷脂主要以[M+H]+（正模式）和[M-H]?（负模式）存在，而胆碱类脂质（如SM）更易形成[M+CH3COO]?加合物。质量误差均控制在±5 ppm内，确保分子赋值准确性。
3.6. 保留时间映射作为正交验证策略
通过Kendrick质量缺陷（KMD）与保留时间关联分析，揭示脂质按亚类及不饱和度聚类规律。同系物（如GM1/GM2/GM3）显示连续洗脱行为，进一步支持注释一致性。
讨论与结论
LipidON数据集首次系统揭示了小鼠视神经的脂质组成特征，其分布模式反映髓鞘高胆固醇、鞘脂及甘油磷脂富集的生物学特性。相较于纯化髓鞘，全组织脂质组显示较低的固醇脂比例（25.2% vs. 46%），提示组织异质性影响。此外，检测到多种功能脂质如神经节苷脂（参与轴突稳定）、心磷脂（线粒体功能标志）及醚脂（抗氧化），为研究视神经退行性疾病提供了分子基础。该研究的局限在于使用混合样本，未评估个体差异，且半定量数据需后续绝对定量验证。LipidON作为公开资源，将为中枢神经系统脂质组学研究提供重要参考，推动神经退行性疾病生物标志物开发。
