基于LC-MS的代谢组学分析流程与技术方法

代谢组学是继基因组学、转录组学、蛋白质组学之后兴起的又一新的组学研究分支,但其研究技术方法一直以来都是影响代谢组学发展的瓶颈之一.超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)技术结合化学计量学比较好地实现了对大量样品和微量代谢物的快速定性、定量分析,极大地推动了代谢组学的发展.本文按照代谢组学分析流程综述了LC-MS与化...     

牙周病患者唾液代谢轮廓分析

  目的  利用代谢组学研究方法分析牙周炎患者唾液代谢轮廓，探讨牙周疾病相关代谢模式。  方法  采用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术结合主成分分析（PCA）法和正交偏最小二乘法-判别分析（OPLS-DA）法，分别对牙龈炎患者、牙周炎患者和健康人群各10例唾液样本进行代谢组学研究，分析代谢轮廓迁移和牙周疾病进程相关性。  结果  牙龈炎患者、牙周炎患者和健康人群的唾液代谢轮廓存在明显差异，其中花生四烯酸、酪胺、L-精氨酸、胸腺嘧啶、N-乙酰氨基半乳糖硫酸盐、前列腺素E2、L-苯丙氨酸和5-氨基咪唑-4甲酰胺核苷酸（AICAR）等8个代谢产物在各组间差异显著。与健康人相比，AICAR在牙龈炎患者和牙周炎患者体内浓度较低，代谢趋势下调，其余代谢物的趋势均上调。  结论  唾液代谢谱随牙周病进程而变化，牙周病相关病原微生物和牙周组织代谢异常是牙周疾病发生发展和预后的机制之一。     

代谢组学在食管癌方面的应用研究进展

随着自然科学技术的快速发展,基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学等各种基于整体的研究不断出现并相互交叉。其中,代谢组学作为系统生物学的重要组成部分,是对生物样本中的小分子代谢物进行全面定性和定量分析的一门新兴学科,通过核磁共振、质谱、色谱或其联用技术,表征疾病所特有的代谢模式,以期更好地了解代谢物质的变化及规律。食管癌是一种和代谢密切相关的疾病,而目前的诊断方法不够灵敏或对身体造成损伤,故使用代谢组学方法寻找与食管癌相关的生物标志物具有很大的优势。     

基于高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱的股骨头 缺血性坏死患者尿液的代谢轮廓分析

目的：运用代谢组学的分析研究方法,对股骨头缺血性坏死（osteonecrosis of the femoral head,ONFH）患者尿液进行代谢轮廓分析,从而探索ONFH的分子机制及诊断性生物标志物。方法：运用高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱技术对26例ONFH患者的尿液（实验组）和26例正常人的尿液（对照组）进行检测,结合主成分分析法（PCA）和正交偏最小二乘法分析（OPLS_DA）对差异代谢物进行模式识别分析并观察组间差异。结果：实验组和对照组的代谢谱得到明显区分,发现并鉴定出28种与ONFH相关的差异代谢物,差异具有统计学意义（P<0.05）,其中筛选出二丙基二硫化物、三甲基硒和氨基甲酸作为ONFH潜在的诊断性生物标志物;此外,嘌呤代谢、酪氨酸代谢、果糖和甘露糖代谢的紊乱可能与ONFH发生发展密切相关。生物信息学分析结果显示ONFH患者的骨骼发育、能量代谢、骨代谢、矿物质代谢、脂质代谢、脂质氧化、血管通透性和氧化应激均受到干扰。结论：基于高效液相色谱-四级杆飞行时间串联质谱联合多变量数据统计分析成功运用于ONFH尿液的代谢轮廓分析。     

代谢组学在恶性肿瘤诊治中的应用

代谢组学是继基因组学、转录组学及蛋白质组学之后生命科学的重要组成之一.代谢组学是利用核磁共振、质谱、色谱等分析技术,通过对所得数据进行化学计量学处理来研究生物体内所有低分子量代谢产物的一门新科学.本文对代谢组学的概念、研究内容、分析方法及其在恶性肿瘸诊治方面的作用进行了综述.代谢组学在恶性肿瘤方面的研完将有良好的发展前景.     

多组学在阿霉素心脏毒性中的研究进展

阿霉素心脏毒性（DIC）是限制阿霉素（DOX）临床应用的重要因素。目前DIC的机制尚不明确且无有效预防手段。因此亟需从DNA、RNA、蛋白质和代谢产物等方面探究DIC的发生发展机制,以寻找新的方法对DIC进行诊断与防治。随着高通量技术的兴起与发展,基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等方法在探索DIC潜在的生物标志物、代谢通路及发病机制上取得了巨大的进步。本文综述了多组学技术在DIC研究中取得的最新成果和进展,为进一步阐明DIC发病机制提供新的思路。     

基于代谢组学技术的中药效应物质基础及作用机制研究

代谢组学技术是20世纪90年代中期继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后的又一门新兴组学技术,在方法学上具有整体性、系统性及综合性的特点,与中医药理论的整体观、动态观、辩证观相吻合。主要综述了近年来代谢组学技术的发展及其在中药效应物质基础及作用机制研究中的应用,并对代谢组学技术在中药现代化研究中的应用和发展进行了展望。     

代谢组学技术在疾病研究中的应用进展

代谢组学是后基因时代发展起来的一门新的组学技术,是系统生物学的重要组成部分。它应用现代的分析技术和数据处理方法对生命体内的小分子代谢物进行全面研究,揭示机体生命活动代谢的本质。与基因组学、转录组学、蛋白质组学不同,代谢组学研究的是生物事件的终点,可以与生物事件建立直接关系。现就代谢组学在疾病诊断、治疗监测、病理研究及器官移植等领域中的应用予以综述。     

代谢组学分析技术及代谢物鉴定

近年来,代谢组学技术在众多科学领域得到了广泛的应用。代谢组学研究的关键在于对大量小分子代谢产物进行快速、准确的分析鉴定,这在很大程度上依赖于相关技术的进步。磁共振、质谱、色谱以及毛细管电泳等技术的发展和联用,使得代谢组学的广泛应用成为可能。磁共振和质谱是代谢组学研究中最重要的两个技术平台,对代谢产物进行明确的鉴定是代谢组学研究的根本任务。本文就代谢组学相关分析技术及代谢物鉴定的研究进展作一综述。     

早期动脉粥样硬化患者的血清代谢组学研究

目的 采用基于液相色谱- 质谱联用技术的代谢组学方法,探讨早期动脉粥样硬化（AS）患者 的血清生物标志物,为AS 的发生机制和早期诊断提供依据。方法 运用基于超高效液相色谱- 四极杆飞行 时间质谱技术对24 例健康志愿者（对照组）和27 例AS 患者（AS 组）的血清样本进行代谢组学分析。采用 正交偏最小二乘法判别分析方法对所得数据进行模式识别,分析两组代谢谱差异,筛选并鉴定两组差异代谢 产物。结果 血清样本中共鉴定分析6 个差异代谢产物,其中AS 患者血清中甜菜碱含量升高（P <0.05）,而 磷脂酰胆碱等5 个代谢产物的水平降低（P <0.05）。结论 AS 发生早期,机体氨基酸代谢、脂肪酸代谢及三 羧酸循环等代谢通路发生改变,所鉴定代谢产物有望成为AS 早期筛查指标。     

代谢组学在肝脏疾病研究中的应用

代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学等以后新近发展起来的一门新学科，主要是定性定量分析、研究某一生物或细胞内所有低分子质量的代谢产物。近年来，代谢组学技术发展迅猛，其研究领域主要覆盖了药物毒理学研究、临床疾病诊断、微生物与植物学研究、食品营养科学及药物开发等。通过查阅文献资料，笔者概述了代谢组学技术在肝脏疾病研究中的应用近况。     

代谢组学分析在重症医学领域的研究与应用进展

重症医学领域的疾病常常以“综合征”为代表,即使是同样的一个结局,他们的病因也不尽相同。现行评估这些综合征的指标并不能完全反映机体所受到的压力。代谢组学是最新的“组学”技术,涉及生物体或特定生物样品小分子代谢物的全面分析。代谢组学提供了对细胞状态的洞察,并描述了生物体的实际健康状况。气相色谱-质谱法和液相色谱-质谱法等可用于各种生物流体的研究技术,用于重症监护室（intensive care unit,ICU）患者的代谢组学分析。这些技术已成功用于ICU和其他临床环境的诊断和预后,例如,脓毒症和急性呼吸窘迫综合征、急性肾损伤等。本文就代谢组学分析在重症医学领域的研究进展做一综述。     

糖尿病大血管病变多组学研究进展

糖尿病血管病变作为糖尿病进展、全身多器官损伤和心脑血管疾病发生的基础原因之一,具有很强的破坏性,是糖尿病的主要并发症及死亡原因。糖尿病血管病变是多基因、多蛋白共同参与的一种全身系统性代谢性疾病,在基因组学、转录组学、蛋白质组学以及代谢组学层面均有特异性的表现特征。随着高通量组学检测技术的快速发展,可利用不同组学技术从不同层面探究糖尿病大血管病变的发生发展机制,也可通过联合分析各组学数据促进各组学互通,这为阐明糖尿病大血管病变的分子发病发展机制提供了新的研究思路。     

组学研究在精准医学发展中的作用

精准医学的发展是以多组学的数据为基础的。本文以基因组学、蛋白质组学、代谢组学和多组学整合分析的研究成果为例,介绍组学在精准医学中的应用。     

基于GC-MS的妊娠糖尿病小鼠尿液代谢组学研究

目的 运用代谢组学考察妊娠糖尿病小鼠机体内源性代谢物的变化。方法 采用高脂高糖饲料喂养妊娠小鼠建立妊娠糖尿病小鼠模型,将小鼠分为正常组（NB）、正常饮食妊娠组（NP）、高脂高糖饮食未妊娠组（HB）和妊娠糖尿病模型（HP）组,收集小鼠尿液,应用GC-MS的方法检测各组小鼠尿液中代谢物,利用主成分分析法和偏最小二乘-判别分析对各组小鼠尿液进行代谢组学的分析。观察各组间代谢轮廓差异并寻找生物标志物。结果 利用主成分分析法和偏最小二乘-判别分析能将样本分开,谱库分析得到18种生物标志物。结论 基于气相色谱-质谱联用仪的代谢组学可以很好的从内源性代谢物的变化过程反应妊娠糖尿病的发生情况,为妊娠糖尿病的早期诊断提供参考。     

代谢组学技术在毒理学研究中的应用进展

代谢组学是继基因组学、转录组学及蛋白质组学之后发展起来的一门组学学科,其研究对象是生命活动链条下游的代谢物的集合---代谢组。虽然已经经过了十几年的发展,但代谢组学在实验技术、数据分析及结果的注释各个环节都还有许多问题需要加以解决。任何外源性物质的作用都会导致生物体内代谢平衡的破坏,从而使得体内代谢物质发生变化。因此,利用代谢组学技术研究药物的毒理学性质自然就成为代谢组学的主要应用领域之一,也是应用最早的领域。代谢组学在先导化合物的早期毒性筛选、药物的临床前毒性以临床药物的毒性评价等方面都已经得到了广泛的应用,所研究的对象涵盖了人体、实验动物、细胞和斑马鱼等替代模型。代谢组学结果的深入阐释也在发展之中。本文对代谢组学技术及其在毒理学研究中的应用进展进行了综述。     

代谢组学在肺恶性肿瘤中的应用

代谢组学(metabonomics/metabolomies)是近年来发展很快的一门新学科,与基因组学、蛋白质组学、转录组学一起构成了生物系统学,在后基因时代的研究已成为热点.代谢组学处于基因组和蛋白质组的下游,是基因组和蛋白质组的补充,能够更为灵敏地鉴定出基因改变、疾病和环境因素作用所产生的特定代谢型(metabotype).随着各大检测分析技术的发展和联用,使得代谢组学在生命科学诸多领域均有广泛应用,尤其在肿瘤学方面.代谢组学以小分子代谢物为研究对象,运用高通量、高敏感度的分析技术,结合化学计量方法,从代谢角度描述肿瘤病理过程的瞬间概况,揭示恶性肿瘤整体性代谢变化,在肿瘤早期诊断、预后判断以及个体化治疗等方面的研究具有独特优势和临床应用价值.     

阿霉素致肺损伤小鼠心脏毒性的代谢组学研究

化疗药物诱导的心脏毒性近年来广受关注，但有关肺损伤状态下化疗对心脏代谢的影响尚未见报道。本研究采用博莱霉素（BLM）和阿霉素（DOX）构建肺损伤叠加心肌损伤小鼠模型：C57BL/6J小鼠随机分为4组，分别为对照组（CON）、BLM组（单次气管滴注5.0 mg/kg BLM）、DOX组（腹腔注射7.5 mg/kg DOX，每周1次，连续两周）和DOX+BLM组，以血清标志物和组织病理学检查评价心脏损伤程度。采用气质联用（GC-MS）和液质联用（LC-MS）技术对心脏样本进行非靶向代谢组学分析。结果表明，与CON组相比，单独给予BLM可导致小鼠肺损伤，但对心脏代谢轮廓无显著影响；单独给予DOX心脏代谢轮廓发生显著变化，主要差异代谢物为氨基酸、脂肪酸、磷脂等；联合给予BLM和DOX后心脏代谢稳态被严重扰乱，尤其是支链氨基酸蓄积更加严重。研究证实，在肺损伤状态下DOX可导致心脏代谢轮廓发生更显著的变化，并初步聚焦支链氨基酸代谢通路。研究结果为进一步深入探讨化疗药物心脏毒性机制提供了参考。     

气虚血瘀证组学研究进展

气虚血瘀证是中医临床中常见的证候类型,它可存在于临床各种慢性疾病发展过程中。组学是一门近年来研究比较热门的新型科学,它是对各类研究对象（一般为生物分子）的集合所做的系统性研究,本文从基因组学,蛋白质组学、代谢组学等组学范畴对气虚血瘀证进行系统生物学方面的研究,为人们对本证的客观化,标准化认识提供科学理论基础。