在过去三十年中，质谱成像技术作为一种将质谱特异性与空间信息结合的研究策略，逐渐获得了广泛认可。此技术不仅在病理学、毒理学、植物研究和微生物学等领域取得了显著成果，还在药物活性成分研究、治疗靶点识别及作用机制阐明等方面发挥了重要作用。尊龙凯时人生就博推出的MALDI-Orbitrap基质辅助激光解吸电离质谱成像方案，在生物医药研究领域精耕多年，已成为新药研发与药物评价过程中不可或缺的研究工具。

2025年1月18日，拜罗伊特大学的Andreas Römpp团队在《Nature Communications》上发表了一篇题为《The clinical stage drug BTZ-043 accumulates in murine tuberculosis lesions and efficiently acts against Mycobacterium tuberculosis》的文章，报告了新型抗生素BTZ-043在高级小鼠模型中对IL-13（白细胞介素-13）过表达小鼠（IL-13tg）的显著局部疗效。高分辨率APSMALDI-Orbitrap成像进一步揭示了BTZ-043在细胞区室中的扩散和积聚，并成功穿透坏死中心。这项研究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和积累，展现了其对抗结核分枝杆菌的能力。

结核病由结核分枝杆菌（Mtb）引起，每年影响全球约1000万人，2022年导致130万人死亡。中心坏死性肉芽肿是人类结核病的组织病理学标志，构成包括富含脂质且非血管化的坏死核心，周围有泡沫状巨噬细胞及一层上皮样巨噬细胞包围。在这些坏死病变中，细胞外Mtb通常处于代谢休眠状态，受到免疫系统的很好保护。同时，由于复杂的结构，抗生素在这些病变中的扩散受到阻碍，而药物穿透坏死性肉芽肿的能力显著影响疗效。因此，高效抗分枝杆菌候选药物的临床前筛选和测试显得尤为重要。

MALDI质谱成像特别适合研究组织样本中的化合物定位，能够同时分析内源性和外源性化合物的分布。为可靠鉴定组织中的药物化合物，需要高质量分辨率和高精度，同时高空间分辨能力确保组织结构的精准划分。本研究采用高空间分辨率、高质量分辨率和高灵敏度等优势的APSMALDI-Orbitrap系统，对来自IL-13tg小鼠模型的中坏死性肉芽肿中的BTZ-043进行了10μm空间分辨率的分析，以确定其在病灶中的动态分布情况。

为探讨病变病理与药物分布的关系，研究团队对从结核分枝杆菌Mtb感染的IL-13tg小鼠中（给药后2小时处死）获得的肺组织进行相邻冷冻切片的H&E染色与高分辨率APSMALDI-Orbitrap成像。H&E染色显示两个高度分层的肉芽肿，中心为嗜酸性粒细胞的坏死，表现出明显的组织结构特点。MALDI成像结果则显示肉芽肿区域BTZ-043的丰度显著高于周围组织，主要分布于肉芽肿的纤维囊内，重叠于由泡沫巨噬细胞构成的细胞区室。

为了进一步研究药物的时空分布，研究者通过MALDI成像分析了不同时间点（0.5h、2h、4h、8h）后小鼠肺切片的BTZ-043分布情况。结果显示，药物在早期的分布与先前观察相似，然而随着时间的推移，药物在肉芽肿中均匀分布，并完全穿透坏死中心，让人对BTZ-043的滞留时间有了新的认识。

综上所述，成功的结核病治疗依赖于药物能够完全穿透包含大量分枝杆菌的中坏死性肉芽肿的能力，以及在这些病灶内的抗分枝杆菌活性。研究团队通过结合先进的IL-13tg小鼠模型、药代动力学参数和高分辨MALDI成像，首次可视化了临床阶段结核药物BTZ-043在肉芽肿中的有效渗透和积累，提出了该药物具有与现有抗生素互补的潜力。因此，BTZ-043或将在未来有效缩短治疗方案，防止结核病复发，并减缓耐药性的出现。尊龙凯时人生就博的APSMALDI-Orbitrap空间代谢组学技术，未来将在药物研发、临床前药物筛选与测试、疾病研究等领域深度应用。