液相色谱-质谱联用系统在肝硬化不同阶段代谢轮廓研究中的应用

采用高效液相色谱-轨道离子阱质谱联用(HPLC-LTQ Orbitrap XL MS)代谢组学研究平台分析不同阶段肝硬化病人和健康人群的血清标本,获取代谢轮廓。采用模式识别方法结合非参数检验对数据进行分析。研究发现,由肝硬化A级组、B级组、C级组和健康对照组的代谢轮廓构建的正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)模型(R2（Y）=90.1%, Q2=66.7%),对检测组数据的预测准确率达到93.8%,具有很好的判别能力。从代谢轮廓中可以鉴别出用于区分不同疾病阶段的特异性代谢标志物,如溶血磷脂酰胆碱、甘氨鹅去氧胆酸、半胱氨酸、甘氨酸、氨基己二酸、哌可酸等。研究结果表明: 利用代谢组学方法获得的血清代谢轮廓可以用来构建区分模型和寻找代谢标志物,为乙肝肝硬化的诊断和监测提供支持和依据。     

基于1HNMR给药赭石后大鼠尿液的代谢组学分析

基于1H NMR 的代谢组学方法结合多变量数据分析方法(主成分分析和偏最小二乘判别分析)对灌胃给药赭石(2,5和10 g/ kg 体重剂量)的成年 Wistar 大鼠尿液进行分析,并对大鼠给药前1天、给药后1~5天尿液1 H NMR 数据进行单变量比较分析,筛选出赭石的潜在特征代谢物,对赭石引起的代谢变化进行研究,为赭石的科学用药提供依据。结果表明,大鼠体内柠檬酸、牛磺酸、肌酸酐、α-酮戊二酸、琥珀酸、二甲基甘氨酸等代谢物浓度发生明显变化,随给药时间的变化出现恢复趋势,且恢复趋势与给药剂量相关,可作为赭石的潜在特征代谢物。给药2,5和10 g/ kg 体重剂量赭石降低了大鼠机体三羧酸循环能力,影响了能量、肌酸及二甲基甘氨酸的代谢,且10 g/ kg 体重剂量赭石对大鼠肝功能造成一定影响。     

素食人群尿液1H NMR代谢轮廓的多因素方差分析

结合方差分析(ANOVA)和偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)两种分析技术,对素食和普食人群的尿液1H NMR谱进行分析.利用ANOVA方法将数据矩阵分解为几个独立因素矩阵,滤除干扰因素后,再利用PLS-DA对单因素数据进行建模分析.实验结果表明,ANOVA/PLS-DA方法可以有效地减少饮食因素和性别因素之间的相互...     

基于气相色谱-质谱联用技术的乙型肝炎血清代谢标志物的探究

探索了乙型肝炎患者和健康人血清代谢组的差异,寻找与疾病相关的潜在标志物。收集乙肝患者30例、健康对照35例,以气相色谱-质谱联用技术作为研究平台,应用主成分分析、正交偏最小二乘法-判别分析进行模式识别,然后通过变量重要性因子、非参数检验,结合数据库检索筛选鉴定有差异的代谢物。确认10个代谢物存在显著差异,其中柠檬酸、乌头酸、谷氨酰胺、N,N-二甲基甘氨酸、丙二酸与乙型肝炎患者组的相关性较好,受试者工作特征曲线下面积为0.975,具有较好的特异度和敏感度。因此这5个代谢物能够作为潜在的区分乙型肝炎患者和正常人的血清小分子标志物,有助于进一步了解病理机制,确定治疗目标。     

基于靶向质谱代谢组学的广陈皮年份鉴别研究

广陈皮的药用价值随着陈化年份增加而逐渐提高,其价格也随之上涨,导致市场上广陈皮年份欺诈问题严重。针对此问题,本研究选取陈化年份为7～17年的广陈皮作为研究对象,采用基于靶向质谱代谢组学的方法进行年份鉴别。首先,以《中国药典》规定的橙皮苷、橘皮素和川陈皮素等质量评价指标为靶向分析物,与已有研究结果进行对比,评估样品的真实性;然后,利用靶向质谱代谢组学方法计算广陈皮中6种黄酮类化合物的绝对含量以及63种黄酮类化合物和94种黄酮类与非黄酮类化合物的相对含量,结合正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）,筛选广陈皮中与年份相关的标志代谢物,用以鉴别广陈皮年份。研究结果表明,仅依赖于中国药典规定的3个质量评价指标在内的黄酮类代谢物无法有效鉴别广陈皮的陈化年份,而通过靶向质谱代谢组学方法成功地从广陈皮的94种黄酮类和非黄酮类化合物中筛选得到32种潜在的年份代谢标志物,其中包括荭草素和诺米林等化合物。这些标志物的发现为区分不同年份的广陈皮提供了参考,有望应用于广陈皮的年份鉴别。     

基于液相色谱-质谱联用技术的肺癌细胞代谢组学分析

通过高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(HPLC-Q-TOF/MS)分别对肺癌细胞与正常细胞的极性与非极性代谢物进行指纹图谱分析,进一步应用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对代谢组学数据进行多维统计分析。研究结果显示,与正常细胞相比,肿瘤细胞存在异常的蛋白质、脂肪酸、磷脂代谢,并发现31种对分类有显著贡献的代谢小分子物质。通过本研究,建立了基于液相色谱-质谱联用技术的肺癌细胞代谢组学分析方法,发现了肺癌潜在疾病标记物,可为肺癌分子标记物的发现及其早期诊断提供新思路和新方法。     

高效液相色谱法测定白芷中9种香豆素类化学成分的含量及其多元统计分析北大核心CSCD

采用高效液相色谱法(HPLC)同时测定了30批白芷中欧前胡素、异欧前胡素、补骨脂素、水合氧化前胡素、佛手苷内酯、白当归脑、花椒毒酚、氧化前胡素、白当归素等9种香豆素类化学成分的含量,运用聚类分析(CA)、主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA),筛选出白芷的指标性成分.结果表明,9种香豆素类化学成分的质量浓度在一定范围内与对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.1~0.7 mg·L^(-1).按标准加入法进行回收试验,回收率为99.1%~106%,测定值的相对标准偏差(n=6)均小于3.0%.所测9种香豆素类化学成分的含量经统计分析可知,不同产地的白芷存在质量差异,且硫磺熏蒸对样品质量有较大影响;CA、PCA、OPLS-DA所得结果一致,将样品均分为3类,并且筛选出了差异贡献较大的指标性成分氧化前胡素和欧前胡素.     

气相色谱-质谱联用技术分析大气细颗粒物对小鼠肺组织代谢轮廓的影响

建立了基于气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析大气细颗粒物(PM2.5)滴注对小鼠肺组织代谢轮廓的影响的研究方法.通过分析肺组织细胞内代谢物的变化,研究不同浓度PM2.5对小鼠肺组织代谢的毒性机制.鼻腔分别滴注0、7.5、20.0和37.5 g/L的PM2.5悬液,提取肺组织胞内物质,预处理后进行GC-MS分析,结合主成分分析法(PCA)、偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)进行数据解析,通过PLS-DA得分图可将不同PM2.5染毒浓度下的肺组织胞内物质明显区分.运用PLS-DA载荷图及模型的变量重要性因子(VIP)值,发现了7种代谢物可作为区别不同浓度PM2.5下代谢组的潜在生物标志物,分别为丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、鸟氨酸、延胡索酸、柠檬酸、嘌呤(p<0.01).代谢途径分析结果表明,PM2.5滴注使小鼠肺组织受到氧化损伤,氧化应激反应增强,抑制了三羧酸循环(TCA循环)及嘌呤代谢.本研究为深入解析PM2.5致毒机理提供了新的方法及理论依据.     

基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱的高通量血清代谢组学方法

采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间高分辨质谱(UPLC-QTOFMS)联用技术, 对血清前处理进行了考察和优化, 并对液-质联用分析条件进行了优化, 旨在建立用于血清中广谱小分子代谢物分析的高通量强耐用代谢组学方法, 以期满足大批次生物样本数代谢组学研究的要求(样本数≥400个). 通过考察不同有机溶剂沉淀蛋白对血清中蛋白的去除程度及38个代表性标准品化合物的提取效果, 确定采用甲醇/乙腈(体积比1: 9)沉淀蛋白法. 血清和有机溶剂的体积比不小于1: 4时, 达到最佳的沉淀蛋白处理效果, 符合大批量样本测试的要求; 预先冷藏沉淀蛋白的有机溶剂, 涡旋2 min, 超声1 min, 加入有机溶剂后冷冻静置10 min, 可以进一步提高前处理沉淀蛋白和化合物提取的效果. 通过对不同流动相体系和梯度条件的考察, 对液-质联用分析条件进行了优化. 方法学考察结果表明, 本方法重现性、 精密度及稳定性均良好. 对重现性和48 h稳定性数据进行变异系数分析和主成分分析法的多维分析, 证明本方法在代谢组学研究中的可重复性及所得数据的可靠性. 本方法高通量强耐用, 每天可测定100多个血清样本(13 min测定1个样本), 适用于代谢组学研究, 特别是大批次生物样本的代谢组学研究.     

Metabolic Profiling of Human Colorectal Cancer Using High Resolution 1H Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

Colorectal cancer (CRC) is the third commonest malignancy cancer worldwide. Clear understandings of global metabolic profiling of the normal mucosa and cancer tissues are vitally important to aid optimizing the clinical management strategy and understanding CRC biology. We studied metabolic characteristics of 20 CRC and 20 distant normal mucosa tissues extracts from 20 patients using high resolution ¹H NMR spectroscopy in conjunction with multivariate analyses, such as principal component analysis (PCA). Compared with distant normal mucosa tissues, lactate, taurine, ornithine and polyamine were present at significantly higher levels in CRC tissue extracts whereas myo‐inositol was present at significantly lower level. Two metabolites ratios such as myo‐inositol/taurine and myo‐inositol/(ornithine+polyamine) appear to be the most valuable biomarkers for the differentiation CRC from normal mucosa tissues. Our data suggested that HR ¹H NMR spectroscopy combined with multivariate analyses is a potentially useful technology for detecting malignant changes in the normal mucosa tissues, the technique may be further exploited for future CRC biomarker research or identification of targets for therapeutic manipulations.     

血清样品中乙肝病毒的DNA电化学传感器检测

利用自组装单分子膜技术，将巯己基修饰的具有乙肝病毒(HBV)DNA序列特异性的单链DNA探针固定在金电极表面，制得DNA电化学传感器；以电活性的Hoechst 33258为指示剂，考察了该传感器对血清样品中乙肝病毒DNA的响应；探讨DNA电化学传感器在临床检测中的应用；将传感器法与荧光聚合酶链反应(PCR)法进行对比，两者的分析结果具有一致性。     

由质谱分析数据建立乙肝病人与健康人的分类模型

建立运用表面加强激光解吸电离-飞行时间质谱获取乙肝病人和健康人血清蛋白指纹图谱数据,并用偏最小二乘(PLS)变量筛选法建立乙型肝炎(HBV)病人和健康人的分类模型,最终得到分类模型的交叉检验相关系数达0.97以上,判别准确率显著提高.对模型进行分析,找出对乙型肝炎病人和健康人的差异有重要影响的因素或变量.这些变量为某些质荷比区间内特定蛋白的峰强度值,反映这些质荷比区间内蛋白量的增加或减少,与乙肝病的形成有密切关系,可作为重要的生物标志物,进一步加以研究.本研究采用所得模型的拟合值等一些信息来做分类图,能较好地表达回归模型的分类效果.     

Screening and Identification of Peptides that Bind Specifically to the X gene Promoter of Hepatitis B Virus Using a Combinatorial Peptide Library Approach

Hepatitis B virus (HBV) X protein (HBx) plays a key role in the development of hepatocellular carcinoma (HCC) in HBV carriers. A drug that can bind to the promoter region of HBV may shut down the expression of HBx and subsequently prevent the development of HCC in the HBV carrier. We have constructed a seven amino acid residue peptide library on a TentaGel resin using a combinatorial one‐bead one‐sequence peptide synthesis method. The fluorescently labeled eicosanucleotide (5′‐(6‐FAM) CTTTTGGGCT TTGCTGCCCC‐3′) of the HBx promoter region was used as a monitor to screen for peptides that have high binding affinity to the HBx promoter. Two heptapeptides, KAPLFSI and SRVRMTW, were identified, and synthesized. The binding affinities of the peptides to the HBx promoter oligonucleotide were determined using Surface Plasmon Resonance (SPR). The peptide KAPLFSI had a greater binding affinity constant (k_a) and equilibrium constant (K_D) than SRVRMTW. The k_a and K_D values with the full X‐promoter sequence were found to be 1.425 E+5 (1/Ms) and 1.186 E‐8 (M), respectively. The peptide may open a new route for tumor suppression in HBV carriers.     

Current Progress in the Development of Hepatitis B Virus Capsid Assembly Modulators: Chemical Structure,Mode-of-Action and Efficacy

Hepatitis B virus (HBV) is a major causative agent of human hepatitis. Its viral genome comprises partially double-stranded DNA, which is complexed with viral polymerase within an icosahedral capsid consisting of a dimeric core protein. Here, we describe the effects of capsid assembly modulators (CAMs) on the geometric or kinetic disruption of capsid construction and the virus life cycle. We highlight classical, early-generation CAMs such as heteroaryldihydropyrimidines, phenylpropenamides or sulfamoylbenzamides, and focus on the chemical structure and antiviral efficacy of recently identified non-classical CAMs, which consist of carboxamides, aryl ureas, bithiazoles, hydrazones, benzylpyridazinones, pyrimidines, quinolines, dyes, and antimicrobial compounds. We summarize the therapeutic efficacy of four representative classical compounds with data from clinical phase 1 studies in chronic HBV patients. Most of these compounds are in phase 2 trials, either as monotherapy or in combination with approved nucleos(t)ides drugs or other immunostimulatory molecules. As followers of the early CAMs, the therapeutic efficacy of several non-classical CAMs has been evaluated in humanized mouse models of HBV infection. It is expected that these next-generation HBV CAMs will be promising candidates for a series of extended human clinical trials.     

段式正交信号校正方法及在小麦近红外光谱数据分析中的应用

针对光谱数据峰宽、局部效应显著、含有噪音、变量个数多及彼此间常存在严重的复共线性等问题,改进和设计一种光谱数据局部校正方法:基于窗口平滑的段式正交信号校正方法,并将之结合偏最小二乘回归,以实现光谱数据的预处理及定量分析。通过NIPALS算法初始化将滤去的正交成分,以近邻分段方式进行逐个波长点的正交信号校正。而后将去噪后的光谱矩阵作为新的自变量阵,通过偏最小二乘回归构建其与性质参变量间的校正模型。通过小麦近红外漫反射光谱数据的应用实验结果表明,本方法正交成分估计稳定,去噪明显,模型的预报性能优于其它方法,PLS成分数减少,模型更加简洁。