在过去三十年中，质谱成像技术因其将质谱特异性与空间信息相结合而获得了广泛的认可，尤其在生物医疗领域表现突出。该技术的应用涵盖病理学、毒理学、植物研究和微生物学等多个研究领域，也被广泛用于药物有效成分、治疗靶点及作用机制的探讨。赛默飞推出的MALDI-Orbitrap基质辅助激光解吸电离质谱成像方案，加深了生物医药研究，并逐渐成为新药研发和药物评价过程中不可或缺的工具。

2025年1月18日，由拜罗伊特大学Andreas Römpp团队在《Nature Communications》发表的研究文章中，题为“临床阶段药物BTZ-043在小鼠结核病病灶中的累积及其对结核分枝杆菌的高效作用”，报道了新型抗生素BTZ-043在IL-13tg小鼠模型中的显著局部疗效。高分辨率的AP-SMALDI-Orbitrap成像技术进一步明确了BTZ-043在细胞区室中的扩散及其对坏死中心的穿透能力，这一发现为临床抗结核病药物的渗透与积累提供了首次可视化的证据。

研究背景表明，结核病是由结核分枝杆菌（Mtb）引发的一种普遍传染病，全球每年约有1000万人受影响，并造成13万人的死亡。中心坏死性肉芽肿是结核病的组织病理指标，其内部为富含脂质且非血管化的坏死核心，周围被泡沫状巨噬细胞与纤维囊所包围。在这些坏死病变中，细胞外的Mtb可能处于代谢休眠状态，受到免疫系统的良好保护，导致抗生素难以有效渗透。

因此，药物穿透坏死性肉芽肿的能力直接影响治疗效果。为了应对这一挑战，采用MALDI质谱成像可有效分析组织样本中化合物的空间分布，确保对药物的高效鉴定。此外，高空间分辨率能够确保对组织生物学结构的精准划分。本研究利用AP-SMALDI-Orbitrap系统，以10μm的空间分辨率对IL-13tg小鼠模型的中心坏死性肉芽肿进行BTZ-043的动态分布分析，以揭示其在病灶中的时空分布特性。

在对感染Mtb的IL-13tg小鼠肺组织进行高分辨率AP-SMALDI-Orbitrap成像及H&E染色后发现，BTZ-043主要分布于肉芽肿的纤维囊内，并与主要由泡沫巨噬细胞组成的细胞区室相吻合。通过结合药物渗透曲线，进一步确认了BTZ-043在肉芽肿边缘区域的高浓度，以及向中心的分布特征。从而可见，药物在中心坏死性肉芽肿中的滞留时间显著影响其抗结核效果。

针对药物在不同时间点的分布变化，研究还通过MALDI成像研究了药物给药后的时效性。在不同时间（如05h、2h、4h、8h）后的小鼠肺切片中观察到，BTZ-043在初期的积累显示出在泡沫巨噬细胞层的高强度，随后随着时间的推移，药物逐渐穿透至坏死中心，最终在细胞区室中保持了较高的浓度，展现出其在中心坏死性肉芽肿中的较长滞留时间。

综上所述，成功的结核病治疗取决于药物完全穿透含有大量分枝杆菌的中心坏死性肉芽肿能力及其抗分枝杆菌活性。基于药物的最佳治疗剂量、药代动力学参数与体外通透系数，本研究结合高分辨MALDI成像，成功可视化了临床阶段结核药物在中心坏死性肉芽肿中的有效渗透和积累，为快速开发新型治疗方案提供了重要指示。而尊龙凯时(中国区)人生就是搏，也将在此领域继续发挥其品牌影响力，助力生物医疗技术的进步与发展。

展望未来，AP-SMALDI-Orbitrap空间代谢组学技术将在药物研发、临床前药物筛选与测试、疾病研究等领域展现更深刻的应用潜力，助力人类获得更有效的治疗方案。