基于超高效液相色谱-串联高分辨质谱的血清代谢组学用于探索区分结直肠腺瘤和结直肠癌的生物标志物

结直肠腺瘤（Colorectal adenoma,CA）发展成为结直肠癌（Colorectal cancer,CRC）是一个相对漫长而隐匿的过程,然而,目前仍缺乏微创且可靠的生物标志物来区分CA和CRC患者。该文采用超高效液相色谱-串联高分辨质谱（UHPLC-HRMS）技术结合多元统计分析方法对64例CA患者和84例CRC患者的血清样本进行代谢组学比较分析,结合P <0.05和倍数变化> 1.50或<0.67筛选两者的血清差异代谢物,并通过受试者工作特征曲线（ROC）分析考察其对CA和CRC的鉴别能力。同时利用差异代谢物的通路及富集分析初步探索CA癌变的代谢机制。结果表明,两组的血清代谢谱存在差异,据此筛选并鉴定获得66种组间差异代谢物,主要涉及不饱和脂肪酸的生物合成、嘌呤代谢、亚油酸代谢,提示其可能与CA癌变有关。此外,PC 36∶3、腺嘌呤、鞘氨醇、PC 18∶0、PC 20∶4标志物组合的ROC曲线下面积为0.941,对CA和CRC表现出良好的判别效能,可为CRC的临床早期预防提供有价值的参考。     

一种基于液相色谱-质谱技术进行血清代谢组学研究的方法：从代谢指纹到潜在标志物

本文描述了一种基于液相色谱-质谱技术（LC-MS）的代谢组学发现疾病潜在标志物的方法.该方法利用LC-MS获得代谢指纹图谱,并通过多种统计分析方法对产生的海量数据进行分析,最终筛选出潜在标志物.数据分析过程包括：通过归一化、修正80%规则、数据集分割和数据缩放等方法对数据集进行预处理 通过正交校正的偏最小二乘（OPLS）模式识别方法对样品进行分型 根据模型的变量重要性因子（VIP值）、非参数检验结果和z值筛选潜在标志物.以宫颈癌血清样本为例,应用上述方法,15个变量被确认为潜在标志物,操作者接受曲线（ROC）下的面积为0.667～0.956.经过相关性分析和结构鉴定,发现这15个变量来自9个化合物.其中7个化合物被鉴定为色氨酸、硬脂酸、花生四烯酸、溶血磷脂酰胆碱（0：0/16：0,16：0/0：0,18：1/0：0和18：0/0：0）,说明在宫颈癌中花生四烯酸和溶血磷脂酰胆碱的代谢发生异常.     

基于气相色谱-质谱联用技术的血清氨基酸代谢谱在尿石症中的应用

建立了基于气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）的血清氨基酸检测平台,研究病例组（n=80,年龄（46.82±13.39）岁）和对照组（n=37,年龄（43.46±12.79）岁）的血清氨基酸代谢谱差异,运用多元统计分析模型,结合两样本t检验、逻辑回归分析、受试者工作特征（ROC）曲线筛选与尿石症相关差异氨基酸。该方法中目标氨基酸的线性相关系数（R²）均大于0.9985,检出限（LOD）在0.1~4.0 μmol/L之间。研究结果显示,通过血清氨基酸代谢谱能够很好地区分病例组和对照组,根据变量重要性投影（VIP）>1和p < 0.05筛选出的5种差异氨基酸可作为尿石症的潜在生物标志物,其联合指标的诊断灵敏度达97.3%;其中,丝氨酸ROC曲线下面积（AUC）达0.819,具有较好的临床价值,有望辅助临床进行尿石症的早期筛查诊断。     

基于UPLC-Q/TOF MS技术的痛风患者血清代谢组学研究

采用超高效液相色谱-飞行时间质谱联用技术（UPLC-Q/TOF MS）对恩施土家族苗族自治州60例健康志愿者（对照组）和65例痛风患者（痛风组）的血清样本建立代谢图谱,基于主成分分析及正交偏最小二乘判别分析对所得数据进行模式识别,并结合变量权重投影分析及火山图筛选出痛风患者的血清代谢标志物。通过数据分析和数据库检索,共筛选出63种差异代谢物,其中27种代谢物显著上调（P <0.05）,36种代谢物显著下调（P <0.05）,主要包括甘油磷脂类、氨基酸类及胆碱等成分。首先,对以上差异代谢物进行受试者工作特征曲线（ROC）分析,其中曲线下面积（AUC）大于0.8的14种代谢物是诊断效能较好的代谢物;然后对筛选的63种差异代谢物进行代谢通路富集分析,以Impact> 0.1且P <0.05为标准,得到影响最大的代谢通路主要有甘油磷脂代谢、醚性脂质代谢、亚油酸代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、花生四烯酸代谢及戊糖和葡萄醛酸的互相转化等。综上,痛风患者和健康对照人群的血清代谢水平有明显差异,差异代谢物的鉴定为痛风的发病机制和早期筛查提供了实验依据。     

基于超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱质谱的结直肠癌患者血清脂质组学研究

该研究采用超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱质谱结合主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS－DA）对结直肠癌（CRC）患者和健康人的各50例血清样本进行脂质组学分析,通过P < 0.05和倍数变化 > 1.5或 < 0.67筛选组间差异脂质,利用受试者工作特征曲线（ROC）验证其诊断能力,为基于脂质组学的CRC筛查提供参考。结果表明,两组血清脂质谱存在明显差异,发现155种差异脂质,以磷脂酰胆碱（PC）和甘油三酯（TAG）为主,涉及磷脂酰胆碱代谢和甘油三酯代谢。筛选并鉴定9个脂质标志物,包括棕榈酰乙醇胺、棕榈酸、鞘氨醇、鞘磷脂（SM）d40∶3、SM d36∶0、TAG 58∶1、PC 34∶2、PC 36∶6、PC 38∶7,其ROC曲线面积（AUC）均大于0.80,特异性与灵敏度较高,对于CRC筛查具有较高的临床诊断价值和应用潜力。     

基于液相色谱-质谱联用技术的妊娠期糖尿病患者脐带血代谢组学网络分析

妊娠期糖尿病（GDM）患病率呈现逐年上升的趋势，探究其对母婴之间代谢影响变得尤为重要。该研究基于液相色谱-质谱的代谢组学技术，分析GDM条件下脐带血血清代谢组的变化。采用正交偏最小二乘判别分析模型（OPLS-DA）与网络模型结合进行分析。结果表明代谢标志物花生四烯酸（AA）为关键代谢网络节点。通路分析显示，GDM会引起不饱和脂肪酸代谢异常，而该通路变化可能是GDM影响母婴代谢的重要分子机制。该文建立的代谢组学网络分析方法为研究GDM母婴间代谢变化提供了新的思路。     

基于超高效液相色谱-质谱的胶质瘤患者血浆代谢组学研究

采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱(UHPLC-Q-OrbitrapHRMS)技术对胶质瘤患者和正常对照人群的血浆进行代谢轮廓分析,筛选胶质瘤代谢标志物,为其发病机制阐明和临床早期诊断提供科学依据。通过对UHPLC-Q-OrbitrapHRMS采集得到的谱图进行峰识别、峰匹配和去噪等处理后,应用主成分和正交偏最小二乘-判别分析法对代谢组学数据进行统计分析,筛选VIP1.0及P0.05的差异代谢物,并进一步对其诊断能力进行评价。结果显示,胶质瘤患者的血浆代谢轮廓发生明显变化,发现并鉴定得到10个差异代谢物,其中亮氨酸、缬氨酸、色氨酸、胆碱和牛磺酸在胶质瘤患者血浆中含量降低,组氨酸、柠檬酸、乳酸、肌酸和丙酮酸含量升高,与正常对照组比较具有显著性差异(P0.05),提示氨基酸和能量等代谢异常可能对胶质瘤的发生发展具有重要影响。此外,各差异性代谢物对胶质瘤均显示出较好的诊断能力(AUC0.8),可作为潜在诊断标志物。     

高效液相色谱-电喷雾串联四级杆质谱法检测小鼠组织中花生四烯酸及其代谢产物

采用反相高效液相色谱梯度洗脱,电喷雾串联质谱多反应检测模式,同时分离测定小鼠组织中花生四烯酸类代谢产物.组织样品经低温超声破碎细胞,采用乙酸乙酯进行两次萃取,LC-MS/MS检测.实验用3个内标,标准溶液稀释法建立了19种花生四烯酸类物质的标准曲线.方法学确证表明: 各被测物质的线性相关系数均大于0.99;定量限(LOQ)为3～250 μg/L;相对回收率在70.7%～123.0%之间;方法重复性(RSD)均小于20%.运用本法在小鼠肺、肝、脾组织中检测到了几种花生四烯酸类代谢产物,并对肺组织里的8种代谢产物进行了含量测定,结果为11-羟基二十碳四烯酸(58.3±11.6)ng/g,15-羟基二十碳四烯酸(52.6±15.5)ng/g,前列腺素E2(210±102) ng/g,前列腺素D2(20.3±13.9)ng/g,前列腺素J2(39.2±15.9)ng/g,血栓素B2(58.3±28.4)ng/g,前列腺素F2α(3.8±6.0) ng/g,花生四烯酸(1980±544)ng/g.本方法灵敏度高、重复性良好,为研究生物组织样品中花生四烯酸类物质的代谢状况提供了分析基础.     

基于液相色谱-质谱联用技术的心肌缺血大鼠血清和心肌组织代谢组学

采用异丙肾上腺素诱导心肌缺血大鼠模型,使用液相色谱-质谱法检测血清和心肌中的内源性成分,应用软件对已鉴定的40余种目标成分进行靶向提取,用主成分分析（PCA）、有监督偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）对代谢组学数据进行多维度统计分析,筛选潜在生物标志物。与对照组相比,在心肌缺血模型组大鼠血清、组织中检测出18个差异代谢物,涉及精氨酸和脯氨酸代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、谷氨酰胺和谷氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢等多条代谢通路。代谢产物可作为心肌缺血研究中的重要标志物,该研究结果有助于揭示心肌缺血的发病机制,可为临床疾病诊断提供思路。     

分类先验特征选择算法在代谢组学数据变量筛选中的应用

该文提出了基于无监督判别投影特征选择的支持向量机方法（UDPFS－SVM）用于标志物筛选。UDPFS－SVM首先通过无监督判别投影算法（UDPFS）引入分类先验信息、添加正则化与惩罚函数等约束自适应地获得具有稀疏性的判别投影矩阵,然后根据获得的矩阵求得相应低维代谢矩阵,最后建立支持向量机（SVM）分类模型寻找生物标志物。所提出的方法能够同时进行模糊学习与稀疏学习,并可合理利用变量之间的依赖关系。通过UDPFS－SVM与偏最小二乘判别分析（PLS－DA）方法对高脂血症大鼠血浆代谢组学数据进行变量筛选,并采用方差分析、ROC曲线、线性判别分析（LDA）对筛选得到的生物标志物进行评价。结果表明,两种方法均发现8个生物标志物。方差分析显示UDPFS－SVM方法获得的生物标志物均具有显著性差异,且显著性差异值均大于PLS－DA;ROC结果显示UDPFS－SVM结果为1.00,比PLS－DA结果高0.05;LDA显示UDPFS－SVM获得的生物标志物在高脂血症样本中可以更好地消除组内代谢差异,区分组间代谢差异,说明UDPFS－SVM方法在高脂血症生物标志物发现上优于PLS－DA,为生物标志物的发现提供了一种新思路。     

薄层色谱自动点样仪的研制

介绍了一种由单片机系统控制的薄层色谱自动点样装置,其中喷嘴和机械部分的制作比较实用。采用本文设计,能制出足以与商品仪器媲美的产品,且成本极低。     

导电聚合物传感器的研究进展

导电聚合物因其具有特殊的结构和优异的物理化学性能,而成为构建传感器的一种新材料。综述了近5年来导电聚合物在生物传感器、离子传感器、气敏传感器方面的研究进展,并对导电聚合物的研究动向作了展望。     

浅议以案例为载体的课堂教学研究

教学案例研究是由课堂实践所积累的具有生动 活力的经验升华而成的指导性强的教学理论探索活 动.教师作为实践的研究者,是提升教学质量的主 体在教学过程中研究课堂教学,反思课堂教学,改进 课堂教学,总结实践案例,优化教学过程.     

纳米复合材料固定化酶的研究进展

载体材料的选择对固定化酶的性能有着至关重要的影响。纳米复合材料不仅具有纳米尺寸的特性,而且可以克服单一材料的不足,在固定化酶领域引起了广泛关注。本文就目前在固定化酶领域使用的纳米复合载体分类进行了系统的阐述,重点介绍了目前在固定化酶研究领域运用较为广泛的硅基纳米复合材料、碳基纳米复合材料和纳米纤维复合材料等材料的制备方法及不同材料对酶学性能的影响,并对这些纳米复合材料固定化酶发展前景进行了展望。     

纳米复合材料固定化酶的研究进展

载体材料的选择对固定化酶的性能有着至关重要的影响。纳米复合材料不仅具有纳米尺寸的特性,而且可以克服单一材料的不足,在固定化酶领域引起了广泛关注。本文就目前在固定化酶领域使用的纳米复合载体分类进行了系统的阐述,重点介绍了目前在固定化酶研究领域运用较为广泛的硅基纳米复合材料、碳基纳米复合材料和纳米纤维复合材料等材料的制备方法及不同材料对酶学性能的影响,并对这些纳米复合材料固定化酶发展前景进行了展望。     

真珠钙驱铅实验研究

研究了真珠钙驱铅效果，给亚急性中毒的大鼠服用后，可增加铅从尿中排量，降低骨中蓄积量，对防治铅中毒有一定作用。     

Investigations on zirconium-containing conversion layers on aluminium

Summary Conversion layers on technical aluminium produced by a no-rinse process for the purposes of food wrapping products are based on the application of aqueous solutions containing mainly zirconium compounds and polyacrylic acid. By the combined use of the methods TEM, AES, XPS and ISS, in-depth profiling of the elements Al, Zr, C, O and F are achieved, the existence of the chemical compounds Al₂O₃, ZrO₂ or the respective mixed oxides and polyacrylic acid or the fragments are detected. The layer thicknesses are determined amounting to 10–40 nm, and the surface-related mass of zirconium is estimated to 10–35 mg/m².

---

Untersuchungen an zirkonhaltigen Konversionsschichten auf Aluminium

     

非靶标代谢组研究温度对黄曲霉菌代谢的影响

采用基于超高效液相色谱-高分辨质谱联用的非靶标代谢组学方法来研究温度对黄曲霉菌生理代谢的影响,使用交互偏最小二乘判别分析(Ortho PLS-DA)等化学计量学方法对代谢组数据进行多元统计分析,使用二级质谱信息和谱库检索定性黄曲霉菌代谢特征信息。使用内标结合混合质控样品的方法对非靶标代谢组方法进行质量控制。将该方法应用于研究温度对黄曲霉菌代谢组的影响,发现不同温度下有3 593个(T检验p0.01)差异表达代谢特征,筛选出20个候选差异代谢物。研究结果表明,温度显著影响三羧酸循环、脂肪酸、苯丙氨酸、色氨酸、络氨酸等生物合成路径,并调控黄曲霉毒素、黄匹阿尼酸、曲酸等次生代谢物生物合成路径酶活性。研究发现曲酸和黄曲霉毒素前体化合物与黄曲霉毒素的累积变化规律相似,可作为候选靶标进行验证。该研究为开展我国黄曲霉毒素风险评估和分子预警研究提供了新的路径和方法。     

镍激活EB病毒的研究

应用间接免疫荧光法和抗补体免疫荧光技术研究,证实在试管内1～40mg/L NiSO4.6H2O(Ni)显著增强携带Epstein-Barr Virus(EBV)基因组的三株类淋巴母细胞株的VCA、MA、EA、EBNA-2抗原表达.此外还发现1～20mg/L Ni能明显促进EBV转化人脐血B淋巴细胞的作用,当多次加Ni时促进效应更强,前者转化促进率为13.31%～46.6 1%,后者达22.70%～57.04%.以上结果表明,Ni具有激活 EBV的作用.EBV与鼻咽癌(NPC) 密切相关,广东 NPC高发区大米和饮水中 Ni的含量偏高,NPC患者血和头发中 Ni 的水平明显高于健康人.研究结果提示,EBV与 Ni相互作用可能是 NPC发生、发展过程中的一个协同因素.