案例一： 首个中国人群糖尿病非靶向血浆脂质组研究（华大合作发表）[1]

研究背景：

血脂异常和II型糖尿病（T2D）之间的联系已经被广泛报道，但II型糖尿病发展过程中的脂质全谱变化，尤其是在东亚人群中的特点，并未完全阐述清楚。通过研究中国II型糖尿病患者、糖尿病前期与糖耐受正常人群的血浆脂质代谢物组成及差异，可为亚洲人群的脂代谢研究提供参考。

实验设计：

样品：293个中国人的血浆样本，其中有114位II型糖尿病（T2D）患者，81位早期糖尿病患者（prediabetic），98位血糖正常的人（NGT）

研究方法：基于LC-MS/MS技术的脂质组学

实验结果：

脂质组检测共获得11,077 个特征峰，其中约46.77%可以匹配到一或多个脂质分子或脂类化合物。通过PERMANOVA 发现，脂质组数据和几个血浆参数以及生理情况密切相关。

共有1590 个峰在三个实验组中有显著差异，790 个可能匹配上脂质分子或脂类化合物。成对比较揭示出1269 个特征峰在NGT 和T2D 之间有显著差异，prediabetic 与NGT 和T2D 比较，分别有785 和578 个特征峰有显著差异，暗示着与NGT 相比，prediabetes和T2D 拥有更为相似的脂质组。这些结果显示，从NGT 到prediabetes 再到T2D，代谢物会发生持续地变化。

图1-2 三组两两比较显著差异脂质的韦恩图；基于脂质全谱的随机树分类

主要结论：

1. 脂质组数据和几个血浆参数以及生理情况密切相关

2. 从NGT到prediabetes再到T2D，脂质会发生持续地变化

3. 成功构建28个特征峰模型，用于指示T2D的发生发展。AUC=90.23%

4. 揭示脂质分子和糖尿病的临床指标之间的相关性

案例二：脂质组学介导植物乙烯通路水解酶MHZ11功能的研究[2]

研究背景：

作为重要的植物激素，乙烯参与调节植物的生长、发育、应激反应等重要的生理过程。在拟南芥中，乙烯信号通路已经被揭示——乙烯和固定在内质网膜上的乙烯受体结合后，使受体转为非活性态，不能激活下游的CTR1，使得EIN2去磷酸化从而激活乙烯信号转导通路。但是在水稻中具体CTR1是如何调节乙烯信号通路的仍有待发现。

技术路线：

作者发现了一个水稻突变株mhz，其根部乙烯信号通路受到阻滞，随后通过分子生物学实验及脂质组学对关键蛋白MHZ11的底物及其参与到乙烯信号调节通路的调控规律进行研究。

主要结论：

1. 水稻突变株mhz11显示出根部对乙烯不敏感的特异性表型，基因分析发现其MHZ11基因发生，MHZ11作为正调控因子参与到水稻根部的乙烯信号调节通路中。

2.  MHZ11是一个没有特异性的脂肪酶，通过脂质组学分析发现MHZ11可能参与磷脂的水解生成FFA，FFA可参与后续酯类的合成。

图3 水稻（野生型WT，突变株mhz11，MHZ11过表达株OE-4）根部的脂质表达统计图

3.  MHZ11具有水解酶的活性，能够通过水解磷脂生成lyso-PE，FFA后与甾醇反应生成甾醇酯，膜表面甾醇含量的减少影响到乙烯受体及OsCTR1的相互作用，从而介导了下游乙烯信号通路的激活。

图4 MHZ11参与乙烯通路可能的过程图

参考文献

[1] Zhong, Huanzi, et al. \"Lipidomic profiling reveals distinctdifferences in plasma lipid composition in healthy, prediabetic, and type 2diabetic individuals.\" Gigascience 6.7 (2017): gix036.

[2] Zhao, He, et al. \"The GDSL lipase MHZ11 modulates ethylenesignaling in rice roots.\" The Plant Cell 32.5 (2020): 1626-1643.