在过去的三十年里，质谱成像技术因其将质谱特异性与空间信息结合的独特优势，已受到众多生物医学领域专家和学者的高度认可。这项技术不仅在病理学、毒理学、植物学及微生物学等多个领域得到广泛应用，还在药物有效成分研究、治疗靶点探索及其作用机制阐明方面发挥着重要作用。赛默飞推出的尊龙凯时MALDI-Orbitrap基质辅助激光解吸电离质谱成像方案在生物医药研究中的深入应用，使其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，拜罗伊特大学Andreas Römpp团队在《Nature Communications》上发表了题为“新型抗生素BTZ-043在小鼠结核病病灶中的累积与作用”的研究，报道了BTZ-043在高表达白细胞介素-13的小鼠模型中显示的显著局部疗效。高分辨率APSMALDI-Orbitrap成像技术进一步揭示了BTZ-043在细胞区室中的扩散和积聚，甚至完全穿透坏死中心，首次可视化呈现了临床阶段结核病药物在类人中心坏死性肉芽肿中的有效渗透、积累及对抗结核分枝杆菌的能力。

结核病是由结核分枝杆菌（Mtb）引发的一种常见传染病，每年影响全球约1000万人，并在2022年导致130万人死亡。中心坏死性肉芽肿是人类结核病的重要组织病理标志，其结构复杂，由脂质丰富、非血管化的坏死核心和周围的泡沫状巨噬细胞组成，常被纤维囊和上皮样巨噬细胞所包围。这些病变中的细胞外Mtb可以处于代谢休眠状态，逃避免疫系统的攻击，且结构的复杂性使得抗生素的渗透受到限制。然而，药物能够有效穿透肉芽肿的能力，直接影响治疗效果。因此，效果显著的抗分枝杆菌候选药物的临床前筛选及测试对于开发新型疗法至关重要。

MALDI质谱成像技术非常适合用于研究组织样本中化合物的空间定位，并能够分析组织切片中内源性和外源性化合物的分布。然而，准确识别组织中的药物化合物需要高分辨率和高质量精度的支持，同时高空间分辨能力也确保了组织生物学结构的准确划分。本研究采用高空间分辨率、高质量分辨率与高灵敏度相结合的APSMALDI-Orbitrap系统，对来自IL-13tg小鼠模型的中心坏死性肉芽肿中的BTZ-043进行分析，以确定其在病灶中的动态分布。

为了探究病变病理学与药物分布之间的关系，研究人员对来自结核分枝杆菌Mtb感染的IL-13tg小鼠的肺组织进行了相邻冷冻切片的H&E染色与高分辨率APSMALDI-Orbitrap成像。H&E染色结果显示，肉芽肿中央存在嗜酸性粒细胞坏死，而两个肉芽肿则被突出的纤维包膜所包围。MALDI成像结果显示，BTZ-043在整个组织切片中均有分布，特定区域内的丰度更高，并且与主要由泡沫状巨噬细胞组成的细胞区室重合，进一步加强了药物在肉芽肿区域的应用潜力。

本研究还通过MALDI成像技术研究了不同给药后时间点（如0.5h、2h、4h和8h）小鼠肺切片中BTZ-043的分布情况，揭示了其在坏死性肉芽肿中的渗透情况。结果显示，BTZ-043在细胞区室中的强度高于周围组织，且在坏死中心的强度较低。随着时间的推移，BTZ-043在肉芽肿中均匀分布并完全穿透坏死中心，揭示了其在感染病灶中的滞留时间。同时，研究确认了药物能够成功负担担任抗分枝杆菌活性的能力，这为新型疗法提供了重要依据。

综上所述，成功的结核病治疗依赖于药物有效穿透中心坏死性肉芽肿的能力及其在这些病灶内的抗分枝杆菌效果。研究团队基于对药物最佳治疗剂量、药代动力学参数及体外通透系数的深入分析，结合高分辨MALDI成像，对药物在组织中的分布与时间变化进行了准确评估。该研究成果为BTZ-043作为抗生素的潜力提供了重要指示，有助于缩短治疗周期，防止结核病复发并阻止耐药性的产生。未来，基于尊龙凯时的APSMALDI-Orbitrap空间代谢组学技术有望在药物研发、临床前药物筛选及疾病研究等领域得到更深入的应用。