在过去的三十年里，质谱成像技术作为一项将质谱特异性与空间信息结合的研究策略，在生物医学领域获得了广泛认可。除了在病理学、毒理学及植物研究等诸多领域的应用外，该技术也被广泛运用于研究药物有效成分、治疗靶点及其作用机制。赛默飞推出的MALDI-Orbitrap基质辅助激光解吸电离质谱成像系统在生物医药研究领域深入耕耘，逐渐成为新药研发和药物评价过程中的必备工具。

2025年1月18日，拜罗伊特大学的Andreas Römpp团队在《Nature Communications》上发表了题为“The clinical-stage drug BTZ-043 accumulates in murine tuberculosis lesions and efficiently acts against Mycobacterium tuberculosis”的文章，介绍了新型抗生素BTZ-043在IL-13（白细胞介素-13）过表达小鼠模型中的显著疗效。高分辨率的APSMALDI-Orbitrap成像技术清晰显示了BTZ-043在细胞空间中的扩散与积聚，甚至能够完全穿透坏死中心。这项研究首次可视化了临床阶段结核药物在坏死性肉芽肿中的有效渗透和抗菌效果。

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，并在2022年导致130万人死亡。其组织病理学特征表现为中心坏死性肉芽肿，包含富含脂质的坏死核心和缠绕其周围的泡沫状巨噬细胞及纤维囊。在这些病变中，细胞外Mtb可处于代谢休眠状态，受到免疫系统的良好保护。此外，其复杂的结构使得抗生素在坏死病变中的扩散受到一定阻碍。因此，药物能够穿透坏死性肉芽肿的能力直接影响治疗效果，也使得抗分枝杆菌候选药物的有效临床前筛选至关重要。

MALDI质谱成像技术非常适合研究组织样本中的化合物定位，并可以同时分析组织切片中内源性及外源性化合物的分布。然而，要可靠鉴定组织中的药物化合物，必须具备高质量分辨率和质量精度，以及高空间分辨能力，以确保组织生物学结构的精准划分。因此，本研究利用高分辨率的APSMALDI-Orbitrap系统，以10μm的空间分辨率分析来自IL-13tg小鼠模型的坏死性肉芽肿中的BTZ-043，确定其在病灶部位的动态分布。

为明确病变病理与药物分布的关联，研究团队对来自结核分枝杆菌感染的IL-13tg小鼠（在给药后2小时处死）获得的肺组织进行了H&E染色及高分辨率APSMALDI-Orbitrap成像。H&E染色结果显示出两个高度分层的肉芽肿，中心为嗜酸性粒细胞坏死，并被突出的纤维包膜包围。MALDI成像结果进一步表明BTZ-043在肉芽肿区域的丰度较高，主要分布于肉芽肿的纤维囊内，与泡沫巨噬细胞组成的细胞区域相重合。研究人员还绘制了药物在肉芽肿中的渗透曲线，结果表明药物的强度在巨噬细胞层处骤然上升，随后向肉芽肿中心逐渐减少。

通过MALDI成像技术，研究团队进一步探讨了药物在不同时间点（例如05h、2h、4h、8h）后的分布情况。H&E染色结果显示，坏死中心明显可见，周围区域则由泡沫状巨噬细胞组成。MALDI成像揭示，药物在05h和2h时的分布模式与早期结果相似，而在4h后则表现为在肉芽肿中均匀分布，并完全穿透坏死中心。在给药后8小时前，药物仍在坏死区域与细胞区室中可被检测到，高度表明BTZ-043在中心坏死性肉芽肿内的滞留时间较长。

总结来看，成功治疗结核病的关键在于药物是否能够有效穿透含有大量结核分枝杆菌的中心坏死性肉芽肿，并在其内部展现出抗菌活性。本研究结合了先进的IL-13tg小鼠模型和高分辨率的MALDI成像，精确评估了药物在组织中的分布及其时空变化。这一研究首次可视化了临床阶段抗结核药物BTZ-043在肉芽肿中的有效渗透与积累，为新型疗法的研发提供了重要的依据，也为人生就是博-尊龙凯时的产品线提供了创新思路。

展望未来，APSMALDI-Orbitrap空间代谢组学技术的深化应用，将为药物研发、临床前筛选以及各种疾病研究等领域带来更广阔的前景。