我们的研究计划使用质谱法 （MS） 来寻找帕金森病的生物标志物，以便进行诊断。我们从皮脂排泄的内源性化合物和从皮肤拭子中获得的内源性化合物中做到这一点。在实验室中，我们可以以 >95% 的准确率确定一个人是否患有 PD。我们独特的研究计划是由来自珀斯的退休护士乔伊·米尔恩夫人发起的，她在丈夫被临床诊断为帕金森病 （PD） 前 11 年注意到他的体味发生了变化。乔伊注意到，同样独特的气味与其他帕金森病患者有关，因此将其与疾病的发作联系起来。

我们还使用皮脂代谢组学来揭示随着 PD 进展，脂质合成和肉碱循环调节的改变。最近，我们证明了皮脂与血清作为诊断生物流体的等效性。根据 Joy 的观察，通过对上背部皮肤进行简单的非侵入性采样，我们开发了一个诊断平台，能够以 >95% 的准确率从皮脂样本中对 PD 进行分类。迄今为止，我们的工作重点是检测和鉴定包含PD独特气味的化合物。我们现在已经通过基于多重质谱 （MS） 的分析方法评估了使用皮脂作为诊断生物流体所提供信息的可行性和质量，现在通过结合临床数据将 PD 诊断从前驱到显性分层，从而将这些方法转化为显性。

本次讲座将讨论我们的方法学方法、最近的发现，并就皮脂进行非侵入性采样的使用提出看法。Barran教授还将提到我们在曼彻斯特的实验室中与质谱法有关的其他一些冒险经历。

非靶向代谢组学已成为复杂混合物分析的核心技术。然而，在天然产物提取物等高度复杂的系统中，快速准确地确定化学成分仍然具有挑战性。这个问题限制了我们整合来自正交源的数据的能力，用于生物活性分子发现等应用。例如，高通量筛选实验通常每周可以处理 50,000 个样本，这比大多数代谢组学工作流程快几个数量级。

为了解决这个问题，我们的实验室最近开发了MultiplexMS，这是一种用于高通量代谢组学数据采集的方案。与传统方法相比，这个新平台将数据采集速率提高了 20 倍，使筛选和代谢组学实验之间的数据采集速率保持一致。

在本次演讲中，Linington教授将介绍MultiplexMS平台，并使用现有ESI-TOF技术的高分辨率数据比较该技术的性能。

演讲将分为三个部分：

1. 背景和已建立的能力

涵盖早期工作、组织诊断和成像的应用，以及机制的建立。

2. 微滴中的加速反应

涵盖发现、范围和机理，最后包括水界面的反应性物质、部分溶剂化和接口处的电场。给出了反应的例子，特别是在生命起源化学中，例如氨基酸在水中缩合得到肽。描述了微滴反应中的手性。

3. 基于DESI的自动化系统中的高通量反应筛选、小规模合成和生物测定

这里特别令人感兴趣的是化学合成中的后期功能化，DESI提供的高质量酶动力学，以及使用该系统进行药物发现的进展。

GDF15 被确定为一种与妊娠期恶心和呕吐高度相关的蛋白质，在体内的多个组织中产生，并且在胎盘的合体滋养细胞中也非常普遍。GDF15作用于后脑的GRAL受体，引发恶心和呕吐，包括在怀孕期间和癌症恶病质中。怀孕期间这种蛋白质的来源是不确定的——它是母体还是胎儿来源的？

为了解决这个问题，对妊娠预测研究 （POPs） 的母亲和儿童进行了 GDF15 （H6D） 等位基因变异的基因分型，并开发了一种基于 LC-MS/MS 的方法，以生成和检测可以区分这两种蛋白质形式的特定肽。总共分析了来自 26 名母亲的 110 份母体血浆样本，这些样本在 4 个妊娠期（胎龄 12、20、28 和 36 周）的 GDF15 蛋白型。

经证实，GDF15 在基础水平（~100pg/mL 至 ~10-20 ng/mL）上的显着升高几乎完全来自胎儿。这一发现使其他研究人员能够证明，怀孕前GDF15水平低的个体在怀孕期间更容易出现恶心和呕吐，以及更严重和使人衰弱的版本，称为妊娠剧吐。

创伤性脑损伤（TBI）是一种复杂的疾病，由头部过度的外力引起，会改变正常的大脑功能。在原发性物理组织损伤后，发生继发性损伤反应级联反应，损伤来自神经炎症、氧化应激、离子失衡、血脑屏障破坏和线粒体功能障碍。

这种继发性损伤可能会在患者的一生中发展，导致长期的身体、情感和认知障碍，包括阿尔茨海默病、慢性创伤性脑病、中风、帕金森病和癫痫的风险增加。

使用空间代谢组学方法，我们已经表明，有关严重、轻度或重复性 TBI 的独特信息反映在损伤后的大脑代谢物和脂质图中。此外，脑组织图像与血清和脑肝匀浆的LC-MS结果之间存在很强的相关性，表明对损伤有系统水平的反应。

新的空间代谢组学技术，如解吸电喷雾电离（DESI）与循环离子淌度质谱（cIM-MS）相结合，提供了对传统成像技术（如基质辅助激光解吸/电离（MALDI））的补充化学覆盖，并具有分辨同位素物质的额外能力。