在过去的三十年中，质谱成像技术因其将质谱的特异性与空间信息相结合而受到广泛认可，尤其在生物医学研究领域。此技术不仅在病理学、毒理学、植物研究和微生物学等多个领域显示了其应用潜力，还被广泛用于研究药物的有效成分、治疗靶点以及作用机制等方面。赛默飞推出的MALDI-Orbitrap基质辅助激光解吸电离质谱成像方案，经过多年的发展，逐步成为新药研发及药物评估过程中不可或缺的有效工具。

2025年1月18日，拜罗伊特大学的Andreas Römpp团队在Nature Communications上发表了一项重要研究，标题为《The clinical-stage drug BTZ-043 accumulates in murine tuberculosis lesions and efficiently acts against Mycobacterium tuberculosis》。该研究报告了新型抗生素BTZ-043在IL-13过表达小鼠模型中展现出的显著局部疗效。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与积累，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病药物在类人中心坏死性肉芽肿中的有效渗透，积累，并展示了其对结核分枝杆菌的有效作用。

结核病由结核分枝杆菌（Mtb）引发，全球每年大约影响1000万人，其中2022年造成约130万人的死亡。中心坏死性肉芽肿是结核病的组织病理学标志，其结构复杂，由富含脂质且无血管的坏死核心组成，周围是泡沫状巨噬细胞和纤维囊，这使得抗生素的渗透受到阻碍。因此，药物能够有效穿透坏死性肉芽肿的能力显著影响治疗效果，进行高效的临床前筛选和测试显得尤为重要。

MALDI质谱成像是一种非常适合用于研究组织样本中化合物分布的技术，能够同时分析内源性和外源性化合物。然而，要实现对药物化合物在组织中可靠的鉴定，需要具备高质量的分辨率和精度，同时高空间分辨能力亦能确保对生物学结构的精准划分。为了验证BTZ-043在IL-13tg小鼠模型中中心坏死性肉芽肿的动态分布情况，本研究使用APSMALDI-Orbitrap系统以10μm的空间分辨率进行分析。

为了探究病灶病理学与药物分布之间的关系，作者从接种结核分枝杆菌的IL-13tg小鼠中获取肺组织并进行H&E染色与APSMALDI-Orbitrap成像。H&E染色结果显示，组织中存在明显的肉芽肿结构，而MALDI成像结果揭示BTZ-043在肉芽肿区域的丰度更高，并主要分布在肉芽肿的纤维囊内，与泡沫巨噬细胞区室重合。

进一步的时空分布研究显示，BTZ-043在不同时间点的分布情况。研究表明，在给药后的不同时间里，该药物在坏死中心保持高浓度，其滞留时间的延长有助于提升治疗效果。这样的研究为开发新的结核病治疗方案提供了重要的数据支持。

总结来看，BTZ-043抗结核药物的有效性依赖于其完全穿透中心坏死性肉芽肿的能力以及在病灶内的抗分枝杆菌活性。本研究不仅提供了一种新的药物评估方法，也为抗生素的开发提供了宝贵的参考，推动了结核病治疗策略的进步。随着APSMALDI-Orbitrap质谱成像技术的进一步应用，我们有望在药物研发、临床前试验和疾病研究中取得更多突破。人生就是博-尊龙凯时，将始终关注生物医学领域的创新与发展。