Combined Lipidomic and Metabolomic Analyses on Cardiac Organoids.

چکیده اصلی

Cardiac organoids are increasingly used to model human cardiac development and disease, but their small size often limits molecular characterization, especially if different approaches and protocols are necessary to extract and quantify metabolites and lipids. Here, we present a multistep workflow for combined targeted free amino-acid (FAA) based metabolomic and lipidomic profiling from a single pooled cardiac organoid sample. The protocol covers organoid harvesting, detergent-assisted lysis, and a modified Folch extraction that generates an organic phase for lipid analysis and an aqueous phase for FAA metabolite analysis. Lipids are quantified by Liquid Chromatography Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry (LC-ESI-MS/MS) in Multiple Reaction Monitoring (MRM) mode using class-matched external standards and an internal standard to support calibration and reduce technical variability. Free amino acids and derivatives are analyzed from the same sample after filtration, drying, and AccQ-Tag derivatization, with norvaline as an internal standard. Together, this approach maximizes information yield from limited material and enables integrated analysis of metabolic and lipid pathways within the same biological specimen, facilitating organoid-based studies of cardiac maturation, disease modeling, and pharmacological responses.

ترجمه فارسی چکیده

آلوئوئیدهای قلبی برای مدل‌سازی توسعه و بیماری قلب انسان استفاده می‌شوند، اما اندازه کوچک آن‌ها اغلب محدودیت‌هایی در توصیف مولکولی ایجاد می‌کند. این مقاله یک جریان کار چندمرحله‌ای برای پروفایل‌برداری ترکیبی متابولومیک و لیپیدومیک بر اساس اسیدهای آمینه آزاد (FAA) از یک نمونه آلوئوئید قلبی ارائه می‌دهد. این پروتکل شامل برداشت آلوئوئید، لیزه با کمک دترجنت و استخراج اصلاح‌شده فولچ است که یک فاز آلی برای تحلیل لیپیدها و یک فاز آبی برای تحلیل متابولیت‌های FAA تولید می‌کند. لیپیدها با استفاده از اسپکترومتروژی جرمی دوگانه با الکتروزپری (LC-ESI-MS/MS) در حالت نظارت چندگانه واکنش (MRM) و با استفاده از استانداردهای خارجی هم‌رده و یک استاندارد داخلی اندازه‌گیری می‌شوند. اسیدهای آمینه آزاد و مشتقات آن‌ها از همان نمونه پس از فیلتر، خشک‌کردن و دی‌ترمیناسیون AccQ-Tag، با استفاده از norvaline به عنوان استاندارد داخلی، تحلیل می‌شوند. این رویکرد حداکثر بازده اطلاعات را از مواد محدود فراهم می‌کند و تحلیل یکپارچه مسیرهای متابولیک و لیپیدی را در یک نمونه زیستی امکان‌پذیر می‌سازد.

متن کامل اصلی