台风过后网箱养殖大黄鱼恢复过程中血清代谢物变化的研究

为了考察台风影响后鱼类恢复过程中血清代谢物的变化,利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱,电喷雾电离源分别在正负离子模式下,对超强台风"罗莎"影响后的象山港网箱养殖大黄鱼血清进行为期半个月的测定,并通过SIMCA-P软件进行主成分分析和正交偏最小二乘法辨别分析.结果表明,大黄鱼恢复过程中潜在生物标志物主要为磷脂酰胆碱和溶血磷脂酰胆碱.另外还有皮五醇和牛黄胆酸.其中,溶血磷脂酰胆碱、含高不饱和度脂肪酰基的磷脂酰胆碱(总不饱和度之和大于9)和牛黄胆酸在恢复过程中均呈现增加的趋势; 而含低不饱和度脂肪酰基的磷脂酰胆碱(总不饱和度之和小于8)和皮五醇则呈现减少的趋势.这些代谢指标物的变化,体现了大黄鱼在台风后恢复过程中,通过皮质类激素调节脂类物质代谢的结果.     

格列美脲治疗的2型糖尿病大鼠的尿液代谢组学研究

采用快速高分离度液相色谱-质谱技术(RRLC-MS)检测经格列美脲治疗的2型糖尿病大鼠尿液中代谢物的变化, 对糖尿病组、 给药组和健康对照组大鼠的尿液代谢物谱进行了分析. 采用主成分分析(PCA)对3组大鼠进行分类并寻找潜在生物标记物. 结果表明, 3组大鼠的尿液代谢物谱得到了很好的区分, 发现并鉴定了2个潜在生物标记物, 分别为4-脱氧三羟基丁酸和4-胍基丁酸. 格列美脲对2型糖尿病大鼠的药物作用可能体现为对氨基酸代谢的调节作用.     

亲水作用色谱/质谱联用方法用于膀胱癌患者血清代谢组学研究

膀胱癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一,具有高发病率、高复发率和高进展率的特点.本研究应用69个极性代谢物标样选择合适的分离系统,建立了两性离子亲水作用色谱/质谱联用的代谢组学分析方法.本方法线性范围较宽,检出限低于ng/mL数量级.将本方法用于血清代谢组学分析,85%以上代谢物峰面积的RSD<30%.对64例膀胱癌患者和32例正常人的血清进行代谢组学研究,发现溶血磷脂酰胆碱、游离脂肪酸、氨基酸、胆汁酸、有机酸、核苷等在患病组和正常组中存在显著差异.经筛选和验证,甘磷酸胆碱、胱氨酸、十二碳烯酸、二十碳烯酸和鹅去氧胆酸5种代谢物可以作为区分膀胱癌和正常人的潜在标志物.本研究结果表明,基于亲水作用色谱/质谱联用的代谢组学方法是发现癌症诊断潜在生物标志物的有效手段.     

利用代谢组学技术研究全氟辛酸的人肝脏毒性机制

采用超高效液相色谱-飞行时间质谱联用系统研究暴露于不同浓度全氟辛酸(PFOA)72 h的正常人L-02肝细胞内代谢谱的变化。将主成分分析法用于数据分析和生物标志物的初步筛选。在正离子和负离子扫描模式下,对照组和暴露组均可得到较好区分并呈现出明显的剂量-效应关系,筛选鉴定了18种与全氟辛酸毒性密切相关的潜在生物标志物,包括肉碱和酰肉碱、核苷及其同源物、氨基酸及其同源物等。在暴露组中,在脂肪酸代谢中起关键作用的肉碱类代谢物的含量变化显著,其中肉碱含量随剂量的升高呈现明显的下降趋势,而酰肉碱则呈现相反的变化趋势,表明全氟辛酸可通过诱导胆固醇等脂类物质代谢相关基因的异常表达从而扰乱胆碱类物质的正常合成和代谢。除了变化最显著的胆碱代谢通路之外,全氟辛酸的肝脏毒性还与三羧酸循环、嘌呤代谢、氨基酸代谢和核酸代谢等多个通路相关。这些结果表明,PFOA在体内经过长时间累积可通过干扰众多的代谢通路从而破坏人体的正常生理机能,造成潜在的健康危害。     

阳虚体质者血清和尿液的核磁共振代谢组学

采用基于核磁共振(NMR)的代谢组学方法研究了中医阳虚体质及平和体质(正常对照)的血清和尿液, 分析了阳虚体质的特征代谢物. 实验收集阳虚体质及平和体质各30人的血清及尿液样品, 采用多元统计分析方法研究了阳虚质组和对照组血清和尿液中的内源性代谢差异. 结果表明, 阳虚质血清中乳酸、 极低密度脂蛋白/低密度脂蛋白、N-乙酰糖蛋白、脂肪酸及不饱和脂肪酸的含量降低, 谷氨酰胺、葡萄糖、磷脂酰胆碱及高密度脂蛋白的含量增多; 尿液中肌酐的含量降低, 乳酸、二甲胺、柠檬酸及马尿酸的含量增多. 阳虚体质的潜在生物标志物的发现从代谢组学角度为个体差异提供了新的依据. 阳虚体质与平和体质存在能量代谢、脂代谢及糖代谢的差异以及相关脏腑功能的改变.     

慢性心功能衰竭患者尿液的代谢组学研究

采用基于液相色谱-质谱联用的方法对慢性心力衰竭(Chronic heart failure, CHF)患者和正常对照(Control)人群的尿液进行分析, 筛选慢性心力衰竭患者尿液中的差异代谢物, 研究其发病机制, 并为临床治疗提供科学依据.选择15个慢性心力衰竭患者(年龄(62.27±3.14)岁)及15个正常人(年龄(65.41±4.63)岁), 采用高分辨度快速液相色谱-四极杆-飞行时间串联质谱(RRLC-QTOF/MS)技术对尿液代谢物进行分析, 采用主成分分析(PCA)对两组代谢物进行分类, 并筛选潜在生物标记物;运用偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)建模, 考察生物标记物对疾病筛选的预测能力.研究结果表明, CHF组和Control组尿液代谢物谱能得到很好的区分, 发现并鉴定了2种潜在生物标记物尿苷及丙氨酰色氨酸, 提示嘧啶代谢和色氨酸代谢可能在心力衰竭发生发展中有重要作用.     

不同批次SD大鼠血清的代谢组学比较

基于核磁共振氢谱(1H NMR)的代谢组学及多元统计等技术分析不同饲养时期的健康SD大鼠血清,探讨了不同批次的实验动物在机体代谢上的差异性。结果表明不同批次的SD大鼠血清代谢物中,柠檬酸、丙酮酸、琥珀酸、谷氨酰胺、二甲基甘氨酸等成分的含量相对稳定,而丙氨酸、精氨酸、异亮氨酸、乳酸、3-羟基丁酸、胆碱等成分的含量易波动。进一步分析得出,氨基酸代谢、酮体代谢、胆碱代谢等体内代谢途径在不同批次大鼠间存在一定的波动性。该研究为评价健康大鼠之间的批次一致性提供了一种新的思路,也为准确地确定血液生物标志物奠定了基础。     

代谢组学法研究三聚氰胺对儿童尿液代谢的影响

运用代谢组学方法研究了三聚氰胺对儿童尿液代谢的影响.通过超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLC/TOF-MS)法分析儿童尿样的代谢指纹图谱,质谱数据采用MarkerLynx软件处理,然后使用主成分分析和偏最小二乘判别分析法分析病例组和正常对照组之间的代谢物谱差异,并通过变量重要性投影(VIP)选取潜在的生物标志物,结合质谱同位素分析和数据库检索对潜在的生物标志物进行鉴定.结果表明,三聚氰胺通过肾结石导致的物理性损伤干扰了柠檬酸代谢.代谢组学法能够应用于三聚氰胺导致的代谢异常的研究及三聚氰胺导致肾损伤的无创检测.     

蟾酥急性毒性的代谢组学研究

本文中,我们运用代谢组学方法结合心电图分析对蟾酥导致的大鼠急性毒性进行了研究,通过超高效液相色谱-飞行时间质谱建立了大鼠血清的代谢指纹谱,采用主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析法分析了对照组和各给药组之间的代谢物谱差异,通过变量重要性投影和T检验选取潜在的生物标志物,结合质谱同位素分析、数据库检索以及标准品对潜在生物标志物进行了鉴定。结果表明,蟾酥可导致心脏心率减慢、心律失常、甚至出现心肌梗塞现象,其导致心脏损伤的原因可能是通过阻碍自由脂肪酸再酰化或激活蛋白激酶通路干扰了脂质代谢,这对于阐述蟾酥毒性作用机理提供了新思路。     

基于超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱的深静脉血栓模型大鼠血浆代谢组学分析

深静脉血栓(DVT)是一种血栓栓塞性疾病,具有高发病率、高死亡率和高后遗症3大特点。采用左股静脉不完全结扎加高渗盐水刺激建立DVT大鼠模型,使用超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-Orbitrap HRMS)检测假手术组与DVT模型组的血浆代谢谱,用主成分分析(PCA)及正交偏最小二乘-判别分析(OPLS-DA)对代谢组数据进行多元统计分析,观察两组间的代谢表型差异,将多变量模型分析中的变量重要性值(VIP>1)以及代谢物在模型组中的变化倍数(FC≤0.5或FC≥2,且P<0.05)作为差异代谢物筛选条件。最终在DVT模型组与假手术组间筛选得到27种差异代谢物,这些代谢物反映了DVT大鼠的代谢紊乱情况。具体表现为与假手术组相比,DVT模型组中三甲基胺氮氧化物(TMAO)、维生素K、鹅去氧胆酸、牛磺酸、1-甲基烟酰胺、7-酮胆固醇、反式十六烷基-2-烯醇肉碱、乙烯基乙酰甘氨酸、丙酰脯氨酸、咪唑乙酸、咪唑乙酸核糖苷、1,3,7-三甲基尿酸、1-丁胺、2-羟基异丙酸、吡哆醛、5α-四氢皮质酮、苯乳酸的水平显著升高;而3-脱氢肉碱、磷脂酰胆碱22∶6/20∶2(PC 22∶6/20∶2)、甘油二酯18∶3/20∶4(DG 18∶3/20∶4)、溶血磷脂酰胆碱20∶2(LysoPC 20∶2)、波维酸、鹅肌肽、L-肌肽、辛酸、羟基丙酮酸、3-羟基癸酸的水平显著降低。基于京都基因与基因组百科全书数据库(KEGG)代谢通路的差异丰度(DA)分析显示DVT模型大鼠与假手术组的代谢通路差异主要集中在初级胆汁酸生物合成、胆汁分泌、组氨酸代谢、亚油酸代谢、甘油磷脂代谢和β-丙氨酸代谢。紊乱的代谢物和代谢途径可为进一步深入理解DVT的病理机制、寻找诊断标志物及药物作用靶点提供参考。     

基于液相色谱-串联质谱的结肠癌血清氧固醇标志物筛选

结肠癌(CC)是全球常见恶性肿瘤之一,发病率呈逐年上升趋势,目前没有有效的标志物用于疾病早期诊断和干预跟踪。胆固醇及其氧化衍生物氧固醇在众多恶性肿瘤发生发展中发挥关键作用。该研究采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,对CC临床血清样本中胆固醇及相关10种氧固醇代谢物进行了定性定量分析,并采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)进行多元统计分析,发现上述目标代谢物能够较好地区分CC组与健康对照组。为防止数据过拟合,该研究在PLS-DA模型各代谢物变量投影重要性(VIP)基础上,结合最优组分数及K-均值聚类结果,筛选得到3种代谢标志物。通过受试者操作特征曲线(ROC)的曲线下面积(AUC)分析,发现筛选得到的3种潜在标志物联合预测CC达到0.998,说明模型性能优良。GO(基因本体论)富集分析显示3种潜在标志物主要分布在内质网和包被囊泡上,参与胆固醇代谢、运输、低密度脂蛋白重塑等生物进程,发挥胆固醇运输活性和低密度脂蛋白颗粒受体结合的分子功能。KEGG(京都基因与基因组百科全书)通路分析显示3种潜在标志物富集于类固醇生物合成、PPAR(过氧化物酶体增殖物激活受体)信号通路及ABC(ATP结合盒)转运等通路上。该研究为寻找CC标志物及进一步阐明胆固醇及氧固醇在CC发病过程中的作用奠定了一定的基础。     

二苯基庚烷A干预RAW264.7细胞炎症模型甘油磷脂的UPLC-Q/TOF MS分析

对RAW264.7细胞在不同状态(正常、炎症、给药)下的甘油磷脂成分进行分析,寻找相关的潜在病理药理标志物,阐明二苯基庚烷A在抗炎过程中对甘油磷脂代谢的影响。实验分为空白组(C)、炎症模型组(L)、二苯基庚烷A给药组(D)和布洛芬给药组(B,阳性对照药组)4组。空白组和炎症组给予新鲜培养基,给药组分别给予新配含20μg/m L二苯基庚烷A和100μg/m L布洛芬的培养基,1 h后,炎症模型组和给药组按终浓度为0.5μg/m L加入脂多糖(LPS)培养,24 h后,运用修饰后的Bligh-Dyer方法提取不同状态下RAW264.7细胞的甘油磷脂成分,并通过超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用技术(UPLC-Q/TOF MS)在正负离子模式下对甘油磷脂进行一级(MS)和二级(MS/MS)质谱分析。结合二级质谱裂解数据、元素组成、数据库比对等方法鉴定磷脂成分,再通过主成分分析法(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)以及t检验筛选潜在的甘油磷脂生物标志物。结果显示,炎症组与空白组比较得到27个潜在病理标志物,二苯基庚烷A给药组与炎症组比较得到23个潜在药理标志物,布洛芬给药组与炎症组比较得到17个潜在药理标志物,主要包括磷脂酰胆碱(PC)、溶血磷脂酰胆碱(lyso PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、溶血磷脂酰乙醇胺(lyso PE)。研究表明二苯基庚烷A在抗炎过程中引起了甘油磷脂代谢的明显变化,而这些代谢变化与炎症的发生发展密切相关。     

育龄期妇女血清EFAs和NEFAs轮廓谱及其用于NTDs预防性营养干预研究

本文借助GC/MS代谢组学方法, 测定了育龄期妇女血清中酯化和非酯化脂肪酸轮廓谱, 并对营养干预前后育龄期妇女血清脂肪酸含量变化进行了研究. 按营养干预组(48例)和对照组(48例)分组, 测定了育龄期妇女血清中酯化脂肪酸(EFAs)和非酯化脂肪酸(NEFAs)的平均含量; 利用SIMCA-P软件对定量结果进行PLS-DA分析, 聚类结果良好. 基于定量结果, 指认了6种潜在营养生物标志物, 并由此初步探讨了这些潜在生物标志物的生理意义以及营养素干预对育龄期妇女血清脂肪酸含量的影响, 以及脂肪酸代谢变化可能对胚胎神经发育造成的影响.     

肝细胞癌、肝硬化患者血清中代谢物组研究

采用核磁共振方法检测肝硬化、肝细胞癌(简称肝癌)患者和健康人血清中代谢物,研究3组血清代谢物组的差异.利用偏最小二乘法-判别式分析(partial least square-discriminant analysis, PLS-DA)对NMR谱数据进行模式识别分析,探讨利用基于1H NMR代谢组学技术诊断肝癌的可行性.结果表明,与健康人相比,肝硬化、肝癌患者血清中脂质(低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白)、胆碱、乙酰乙酸等含量减少,谷氨酰胺、丙酮酸、苯丙氨酸、酪氨酸等含量增加.PLS-DA分析结果显示肝癌患者可与健康人、肝硬化患者鉴别开来,肝癌诊断灵敏度达921%,假阳性率为5.7%,优于血清甲胎蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)检测.研究结果表明,基于1H NMR代谢组学技术结合PLS-DA的方法具有灵敏、准确、重复性好等优点,有助于肝癌早期诊断.     

超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法研究菊三七总生物碱致肝毒性的血清代谢组学

应用代谢组学的方法探讨了菊三七总生物碱致肝毒性的可能作用机制。采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF MS)技术,建立菊三七总生物碱高剂量组与空白组的大鼠血清代谢指纹谱,利用主成分分析(PCA)及偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)多元统计分析比较两组的代谢物谱差异。结果表明,与空白组比较,筛选并初步鉴定出34个差异代谢产物(P0.05,VIP1),可作为肝毒性相关的潜在生物标记物,其代谢水平的变化表明菊三七总碱致肝毒性可能与氨基酸、核苷酸、脂质代谢及肝肠循环等途径发生紊乱有关,从代谢组学角度初步探讨了菊三七总碱肝毒性的作用机制。     

黄芪口服液降低大鼠顺铂毒性作用机制的尿液代谢组学研究

采用基于液相色谱-飞行时间质谱联用(LC-TOF-MS)技术的代谢组学方法,分析大鼠尿液内源性代谢物的变化,研究黄芪口服液(HO)降低大鼠顺铂(CDDP)毒性的作用机制.采用低剂量多次腹腔注射CDDP的方法建立CDDP染毒大鼠模型,并连续给予16天HO.于第18天收集正常对照(Control)组、顺铂模型(CDDP)组和黄芪口服液(HO)组大鼠的24 h尿液, 进行LC-TOF-MS分析,以获取尿液代谢物组数据集,对所得数据进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)等多元统计分析,以筛选潜在生物标志物.于第20天采集大鼠血清测定肌酐和尿素氮水平.血清指标测定结果表明, HO可以显著降低CDDP染毒大鼠的肌酐和尿素氮水平(p<0.05).PCA得分图显示,3组可分别聚类,HO组位于Control组和CDDP组中间,表明HO可部分改善CDDP所致大鼠尿液代谢产物的异常变化.综合OPLS-DA分析、t检验和倍数变化分析结果,最终共筛选并初步鉴定出35个尿液代谢产物作为HO减毒相关的潜在生物标记物.代谢通路分析结果表明,HO可通过纠正体内氨基酸代谢、能量代谢和核苷酸代谢等通路的紊乱,降低CDDP所致机体毒性.     

尿液代谢组学方法研究人参总皂苷治疗糖尿病心肌病大鼠作用机制

利用基于质谱的代谢组学方法考察了人参总皂苷(TG)治疗糖尿病心肌病(DCM)大鼠的效应机制;建立了糖尿病心肌病大鼠模型,并连续12周口服人参总皂苷,采用快速高分辨液相色谱/四级杆-飞行时间/质谱(RRLC/Q-TOF/MS)技术对糖尿病心肌病模型组(DCM组)和人参总皂苷治疗组(TG组)大鼠尿样的尿液代谢物进行分析,采用主成分分析(PCA)对两组代谢物进行分类,并寻找潜在生物标记物,同时检测心肌病理超微结构、血液生化指标和心肌氧化应激水平。RRLC/Q-TOF/MS检测结果表明,DCM组和TG组大鼠的尿液代谢物谱能得到很好的区分,发现并鉴定了3种生物标记物。TG降低了DCM大鼠心肌超微结构损伤并改善其血脂、血糖及心肌氧化应激水平,代谢组学研究结果表明:作用机制可能是TG对柠檬酸循环、脂肪酸代谢和氧化应激水平的调节作用。     

基于代谢组学研究橙黄决明素对高脂血症大鼠的调脂作用

本文运用代谢组学的研究方法,考察橙黄决明素对高脂血症大鼠血液内源性代谢物的影响,并寻找相关生物标志物。采用高脂饲料喂养的方法建立高脂血症大鼠模型,给予橙黄决明素灌胃治疗。利用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析高脂血症大鼠血浆中的代谢物,并使用主成分分析、偏最小二乘-判别分析和随机森林算法,研究大鼠样本在造模前后及橙黄决明素治疗后血浆内源性代谢物的变化情况,结果得到丙氨酸、甘氨酸、L-缬氨酸、异亮氨酸、富马酸、丝氨酸、1,5-脱水山梨醇、亚油酸、硬脂酸和胆固醇10种潜在的生物标志物。研究表明橙黄决明素主要通过影响机体氨基酸及脂肪酸的代谢,从而产生较理想的调脂作用。     

鲜人参中2种丙二酰基人参皂苷的分离鉴定

采用硅胶柱层析方法,流动相分别为氯仿-甲醇-水(65∶35∶10,V/V)、氯仿-甲醇-水(6∶4∶1)和正丁醇-乙酸乙脂-甲醇-水(4∶2∶1∶1)和高效液相(Nuc leosil C18(250 mm×10 mm,5μm)色谱柱;流动相为己腈-水(75∶25);流速为3.0 mL/m in;柱温30℃;检测波长203 nm。从中国鲜人参中分离得到丙二酰基人参皂苷R c和丙二酰基人参皂苷Rb2,并通过其理化性质、红外光谱、质谱和核磁共振谱对化合物的结构进行了鉴定,证明其结构分别为3-O-[6-O-丙二单酰-β-D-葡萄吡喃糖(1→2)-β-D-葡萄吡喃糖]-20-O-[α-L-阿拉伯呋喃糖(1→6)-β-D-葡萄吡喃糖]-20(S)-原人参二醇和3-O-[6-O-丙二单酰-β-D-葡萄吡喃糖(1→2)-β-D-葡萄吡喃糖]-20-O-[α-L-阿拉伯吡喃糖(1→6)-β-D-葡萄吡喃糖]-20(S)-原人参二醇;丙二酰基人参皂苷R c为首次从中国鲜人参中分得。     

气相色谱-质谱法分析乳腺癌患者血清中的代谢物

建立了气相色谱-质谱法分析乳腺癌患者血清中代谢物的分析方法。分别收集乳腺癌患者、一般疾病者和健康对照组血清,样本用甲醇∶乙腈∶丙酮=1∶1∶1(V/V)提取,硅烷化试剂N,O-双甲氧基三氟乙酰胺+1%三甲基氯硅烷(BSTFA+1%TMCS)衍生后,采用气相色谱-质谱法分析其中的氨基酸、脂类和糖类的代谢谱,并用主成分分析(PCA)和随机森林(RF)算法对实验结果进行分析。结果表明,三组实验数据被成功分类,并发现磷酸、N-巴豆酰基甘氨酸、2,4-二羟基丁酸、棕榈酸、N-苯基甘氨酸和N-1-己酰甘氨酸等组分在乳腺癌组和健康对照组中的差异较为显著。