在过去三十年里，质谱成像技术作为一种将质谱特异性与空间信息相结合的研究策略，已在众多生物医疗领域获得广泛认可。除了在病理学、毒理学、植物研究和微生物学中的应用，该技术还被广泛用于分析药物有效成分、识别治疗靶点及阐明作用机制等方面。赛默飞推出的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的发展，使其逐渐成为新药研发与药物评价中的不可或缺的研究工具。

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“The clinical-stage drug BTZ-043 accumulates in murine tuberculosis lesions and efficiently acts against Mycobacterium tuberculosis”的研究文章，揭示了新型抗生素BTZ-043在高级小鼠模型中表现出的显著局部疗效。使用高分辨率APSMALDI-Orbitrap成像，研究团队进一步观察到BTZ-043在细胞区室中扩散、积聚，并完美穿透了坏死中心。这一研究首次可视化了临床阶段结核病药物在中心坏死性肉芽肿中的有效渗透与积累，并成功对抗结核分枝杆菌。

研究背景

结核病是由结核分枝杆菌（Mtb）引起的一种常见传染病，每年影响全球约1000万人，2022年导致130万人死亡。其组织病理学特征显示中心坏死性肉芽肿，结构组成包括富含脂质且非血管化的坏死核心，周围为泡沫状巨噬细胞和纤维囊包围。在这些病变区域，细胞外的结核分枝杆菌Mtb可能处于代谢休眠，受到免疫系统的保护，这使得抗生素的渗透变得相对困难。因此，药物成功穿透坏死性肉芽肿的能力对治疗效果具有重要影响。

药物分布及渗透分析

为了调查BTZ-043在病变组织中的分布情况，研究团队使用H&E染色和高分辨率APSMALDI-Orbitrap成像技术分析了来自IL-13tg小鼠模型的肺组织。结合分析结果，BTZ-043在肉芽肿区域的浓度显著高于周围组织，且其主要分布于肉芽肿的纤维囊内，与泡沫巨噬细胞组合相重合。此外，通过绘制BTZ-043的渗透曲线，我们可以看到药物在肉芽肿边缘显著增加，随后向中心区域递减，显示了其在病灶内的动态分布特征。

药物滞留现象

为了进一步研究药物的时空分布，研究团队对不同时间点的肺切片进行MALDI成像。结果显示，BTZ-043在给药后2小时内分布与早期结果相似，然而在4小时后药物的分布已均匀且完全穿透坏死中心，至8小时时，药物在细胞隔室和坏死中心仍存在，表明BTZ-043在中心坏死性肉芽肿中的滞留时间显著延长。

结论

成功治疗结核病依赖于药物能够完全穿透中心坏死性肉芽肿的能力与对抗结核分枝杆菌的活性。研究团队通过高分辨率MALDI成像技术，在IL-13tg小鼠模型上首次可视化了临床药物BTZ-043在组织中的分布情况。这为BTZ-043作为补充现有抗生素的治疗方案提供了重要依据，潜在地有助于缩短治疗过程、预防结核复发及减缓耐药性的发展。强大的APSMALDI-Orbitrap空间代谢组学技术期待未来能更深入应用于药物研发、临床前药物筛选及疾病研究等领域，为生物医疗带来新的突破。

在此背景下，尊龙凯时人生就博作为生物医药领域的领先者，将持续推动创新与研究，助力抗击结核病及其他重大疾病的斗争。