代谢组学研究技术进展

目的介绍代谢组学研究技术的最新进展。方法综合国内外文献报道,介绍当前代谢组学研究中样品制备、仪器分析技术、数据处理方法和结果分析的最新研究概况。结果代谢组学研究技术取得了一定进步,拓宽了代谢组学的应用范围。结论自动化、标准化、整合化和完整化将是代谢组学研究技术的发展方向。     

RP-LC/ESI-MS和HILIC/ESI-MS相结合的大鼠尿液成分检测方法的建立

目的:建立反相液相色谱-电喷雾质谱(RP-LC/ESI-MS)和亲水作用液相色谱-电喷雾质谱(HILIC/ESI-MS)相结合的尿液尽量多化学成分检测数据采集方法。方法:RP-LC最佳色谱条件为Prevail C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),柱温25℃,流动相A 10 mmol.L-1甲酸铵缓冲液(甲酸调pH 4.0),B 0.1%甲酸乙腈,A与B梯度洗脱;HILIC最佳色谱条件为Alltima HP HILIC色谱柱(2.1 mm×150 mm,3μm),柱温25℃,流动相A 10 mmol.L-1甲酸铵缓冲液(甲酸调pH 4.0),B0.1%甲酸乙腈,A与B梯度洗脱;质谱条件为ESI离子源,离子源温度350℃,毛细管电压3.5 kV,雾化压力50.0 psi,干燥气流速11.0 L.min-1,质谱扫描范围m/z 15～2 200,正、负离子检出模式。结果:RP-LC/ESI-MS和HILIC/ESI-MS两种色谱系统同时应用对大鼠尿液中极性不同的内源性物质实现了较为全面的检测。结论:该方法可为代谢组学研究中数据采集的全面性提供参考。     

原发性肝癌阳虚证患者血清代谢组特征初步研究

目的:探讨原发性肝癌阳虚证患者血清代谢组模式改变特征,为实现肝癌阳虚证诊断的客观化、规范化提供依据。方法:应用肝癌基本证候定性诊断标准和量化分析模型判定原发性肝癌基本证候类别,将42例原发性肝癌患者分成阳虚证组21例,非阳虚证组21例作为对照病例。应用基于核磁共振波谱(NMR)技术的代谢组学研究方法获得血清1H NMR谱,用偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)等模式识别、多元统计分析方法,发掘不同基本证候样本代谢组变化模式,并对主要差异代谢物进行鉴定,分析其生物学意义。结果:利用1H NMR谱信息,用PLS-DA分析可以把阳虚证组和非阳虚证组代谢谱变化区分开,代谢物鉴定发现,肝癌阳虚证组和非阳虚证组有显著统计学意义(P0.05)的差异代谢物有6类,分别是极低密度脂蛋白/低密度脂蛋白(VLDL/LDL)、异亮氨酸、乳酸、脂类、胆碱、葡萄糖/糖类。这些差异代谢物浓度肝癌阳虚证组较非阳虚证组明显下降。结论:肝癌阳虚证与非阳虚证代谢谱的差异提示阳虚证特征性代谢网络的失调,主要表现为脂类代谢、氨基酸代谢、糖代谢、能量代谢等多种代谢的紊乱或衰减,VLDL/LDL、异亮氨酸、乳酸、脂类、胆碱、葡萄糖/糖类等代谢物浓度的下降可能是肝癌阳虚证特征性的代谢物改变,是潜在的肝癌阳虚证生物标志物。     

鼻咽癌血清NMR代谢组学研究

目的:应用核磁共振氢谱和PLS-DA分析方法研究鼻咽癌患者血清的代谢组学变化.方法:临床正常人血清20例和鼻咽癌患者血清20例,采用日本电子600MHz超导核磁共振波谱仪进行检测,并运用PLS-DA分析方法,得出鼻咽癌患者血清代谢组的特征,探讨相关生化过程的改变.结果:鼻咽癌患者和正常人血清的代谢组学具有明显差异.鼻咽癌患者血清中的甲硫氨酸、牛磺酸和胆碱类物质的含量升高,而脂类、异亮氨酸、不饱和脂类、氧化三甲胺和糖类降低.结论:通过上述代谢物的变化可以区分正常人和鼻咽癌患者.这种基于核磁共振氢谱和PLS-DA分析的代谢组学方法可以为鼻咽癌的诊断提供可靠的代谢依据.     

南柴胡和北柴胡组成的逍遥散抗抑郁作用的~1H-NMR代谢组学研究

目的 比较不同品种柴胡(南柴胡和北柴胡)组成的逍遥散的抗抑郁功效,探寻其对大鼠内源性代谢产物变化规律的影响.方法 采用慢性温和不可预知应激程序对大鼠进行为期4周的抑郁造模,在造模2周后分别ig给予由南柴胡或北柴胡组成的逍遥散(生药)46 g/kg水提取液、文拉法辛0.05 g/kg干预,每天1次,连续给药2周,观测动物行为学症状.应用核磁共振(1H-NMR)方法分析大鼠血清内源性代谢产物的变化规律.结果 2种逍遥散和文拉法辛对抑郁大鼠行为学指标均有显著影响,与模型组比较差异显著(P＜0.05、0.01).代谢组学研究结果显示,2种逍遥散和文拉法辛干预后,大鼠血清中异亮氨酸、氧化三甲胺、胆碱水平升高,而乳酸、N-乙酰糖蛋白、肌酸、苏氨酸及β-葡萄糖等水平降低,与模型组比较差异显著(P＜0.05、0.01).2个逍遥散组对抑郁大鼠行为学指标的影响组间比较未显示统计学差异.结论 不同品种柴胡组成的逍遥散均具有明显的抗抑郁作用,但功效有所差别,即南柴胡组成逍遥散的抗抑郁效果及起效时间略优于北柴胡.应用行为学与代谢组学相结合的方法评价逍遥散抗抑郁功效具有准确性好、灵敏度高等特点.     

基于代谢组学的苍耳子配伍黄芪后减毒作用研究

目的:利用代谢组学技术,研究苍耳子及其配伍黄芪后,大鼠肝脏组织病理、血浆生化指标、尿液代谢图谱的变化,探讨黄芪配伍苍耳子对肝脏的减毒作用。方法:大鼠30只随机分为正常对照组、苍耳子组(21.0g/kg)、黄芪配伍组(31.5g/kg),灌胃给药,连续给药28d,收集大鼠24h尿液,测定尿液UPLC-TOF-MS图谱;肝门取血做生化检测;取肝脏做组织病理学检查。结果:给药28d,苍耳子组及黄芪配伍组较对照组ALT、AST均升高,肝组织出现病理改变;黄芪配伍组较苍耳子组ALT、AST降低,肝组织病变明显减轻。苍耳子组、黄芪配伍组尿液代谢物表型的聚类分布均偏离对照组,但黄芪配伍组尿液代谢物表型的聚类分布位于对照组与苍耳子组之间。结论:苍耳子(21.0g/kg)长期给药可造成肝功能的明显损害,配伍黄芪后(31.5g/kg)具有一定的减毒作用。     

高血压病肝阳上亢证、阴阳两虚证代谢物差异研究

目的 观察高血压病肝阳上亢证、阴阳两虚证的代谢物差异。方法 选择2009年6月—2010年5月高血压中医临床研究基地门诊及住院高血压病患者26例,其中肝阳上亢证12例(肝阳上亢证组),阴阳两虚证14例(阴阳两虚证组),另选择附属社区健康志愿者14名作为对照组。通过液质联用技术检测分析各组血浆并进行主成分分析(PCA),通过Metlin数据库鉴定相关代谢物及代谢通路。结果 主成分得分图中健康志愿者的数据离散度较大,而阴阳两虚证组和肝阳上亢证组的数据则呈聚集,进一步PCA结果显示,两证候组数据在空间上分离良好,组间存在较大差异;共鉴定出6种代谢物,其中肝阳上亢证组雌二醇、白三烯、葡萄糖神经酰胺、神经酰胺相对增多,而阴阳两虚证组中甘油三酯和甘油二酯相对增多。结论 液质联用技术能初步区分并阐释高血压病肝阳上亢证及阴阳两虚证不同的代谢模式,在两种证候中代谢趋势不同的雌二醇、白三烯、葡萄糖神经酰胺、神经酰胺、甘油三酯及甘油二酯或能成为两种高血压病证候的鉴别点。     

基于HPLC-UV的代谢组学方法对 味地黄丸的抗炎药效评价

目的:了解能否借助已建立的基于HPLC-UV的代谢组学技术对六味地黄丸的抗炎药效作用进行分析评价.方法:在提取获得六味地黄丸亲水或亲脂成分物质组的基础上,采用测定角叉菜胶致炎大鼠后右爪肿胀度及基于HPLC-UV的代谢组学方法对这两物质组的抗炎药效作用进行评价.结果:高剂量组对大鼠足肿胀有一定的抑制作用,差异明显;低剂量组与炎症组间没有统计学差异.而代谢组学分析显示大鼠给予低剂量的2种提取液后,其尿液HPLC-UV指纹图谱特征在主成分分析得分图上具有明显的回归趋势,其中亲水成分组尤为明显.结论:本研究结果表明基于HPLC-UV的代谢组学方法可用于六味地黄丸的抗炎药效评价,具有灵敏、整体等优点.     

代谢组学技术在疾病诊断中的应用

代谢组学是一门在新陈代谢的动态进程中,系统研究代谢产物的变化规律,揭示机体生命活动代谢本质的科学。本文对代谢组学的概念、特点、研究方向及研究方法作了简要介绍,综述了当前代谢组学技术在临床疾病诊断中的应用,并对代谢组学的发展作了展望。     

大鼠槲皮素灌胃后门脉血浆代谢组学研究

目的:研究槲皮素灌胃后对大鼠门脉血浆代谢组的影响。方法:健康雄性Wistar大鼠按40mg/kgbw剂量灌胃槲皮素,分别于灌胃前后0、0.5、1.0、2.0和4.0h采集门脉血液制备血浆,测定1H核磁共振谱,采用PLS-DA分析法对采集的数据进行分析。结果:灌胃槲皮素后,大鼠门脉血浆中二甲基亚砜水平明显升高,乳酸、葡萄糖含量呈现出先升高后逐渐恢复的趋势,谷氨酸、丙氨酸、琥珀酸、酮体水平也有所上升,柠檬酸、酪氨酸水平略有下降。结论:槲皮素灌胃后对肠道内源性代谢具有显著影响。