高脂血症大鼠病程进展的尿液代谢组学研究

目的 采用超高效液相色谱-飞行时间质谱代谢组学法动态观察高脂血症大鼠造模过程中尿液的代谢轮廓的改变,寻找高脂血症演进过程中的生物标志物.方法 将SD大鼠分成正常对照组和模型组,运用高脂乳剂灌胃法复制高脂血症大鼠模型,并收集不同时间点的尿样,采用超高效液相色谱-飞行时间质谱仪检测并进行多元数据分析.结果 随着造模时间的延长,高脂血症大鼠血浆代谢轮廓呈现动态演变,与正常组相比,模型组3-羟基丁酸、乙酸乙酰、丙酮酸、肌酐、Ⅳ-氧化烟酰胺明显升高,而柠檬酸、马尿酸、牛磺酸以及3-吲哚硫酸、肌酸、乌头酸明显下降.结论 在高脂血症大鼠病程进展过程中,出现了能量代谢紊乱、炎症和氧化应激.该研究加深了对高脂血症发病机制的认识,为研发有效防控高脂血症策略提供科学依据.     

2型糖尿病患者血清与粪便的代谢组学研究

  目的  研究2型糖尿患者与健康者血清和粪便的代谢组学差异，分析差异代谢物与2型糖尿病之间的相关性。  方法  选择2018年1月至2019年3月在昆明医科大学第二附属医院内分泌科住院的2型糖尿病患者53例，以及同期常规体检健康对照人群30例，采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱技术对两组研究对象的血清代谢物及30例糖尿病患者与对照组的粪便代谢物进行非靶向和靶向的代谢组学研究。应用Spearman相关性分析方法对血清和粪便中的差异代谢物与2型糖尿病相关指标的相关性进行分析。  结果  在2型糖尿病组与健康对照组血清样本中鉴定出15个差异代谢物，在粪便样本中鉴定出的差异代谢物则有6个。其中，糖尿患者血清中的谷氨酰胺、壬二酸、癸二酸及3-羟基癸二酸等二羧酸类羟基化衍生物明显低于健康对照组，差异有统计学意义（P < 0.01），而琥珀酰乙酰乙酸、缬氨酸、亮氨酸、葡萄糖、乳酸的含量则高于对照组，差异有统计学意义（P < 0.01），并且琥珀酰乙酰乙酸、乳酸与糖化血红蛋白、餐后2 h血糖及空腹血糖浓度具有较强的正相关性，而壬二酸、癸二酸及二羧酸类羟基化衍生物与血糖浓度则具有较强的负相关；在粪便代谢物中，去氧胆酸和鹅去氧胆酸等胆汁酸与受检者的血糖浓度也有着一定的正相关性，并且单变量分析结果显示，与健康对照组相比糖尿病患者血清中的去氧胆酸和鹅去氧胆酸均显著性升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。  结论  2型糖尿患者的血清代谢组学与健康者具有明显的差异，这些差异代谢物与糖尿病的发生和发展具有较强的关联性。在粪便代谢组学中，糖尿患者的胆汁酸水平与血糖的浓度变化也密切相关。     

2型糖尿病患者血清与粪便的代谢组学研究

目的 研究2型糖尿患者与健康者血清和粪便的代谢组学差异,分析差异代谢物与2型糖尿病之间的相关性.方法 选择2018年1月至2019年3月在昆明医科大学第二附属医院内分泌科住院的2型糖尿病患者53例,以及同期常规体检健康对照人群30例,采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱技术对两组研究对象的血清代谢物及30例糖尿病患者...     

基于LC-MS的系统性红斑狼疮小鼠的代谢组学研究

[目的]从代谢组学角度研究系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)模型小鼠MRL/1pr与昆明种对照小鼠C57BL/6J尿液中代谢物差异,寻找代谢标记物,以探讨SLE的发病机制.[方法]应用高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱联用系统(HPLC-Q-TOF/MS),对SLE模型小鼠和对照组小鼠的尿液样本进行代谢图谱分析.应用Mass Hunter提取色谱峰信息,MPP(Mass Profiler Professional)软件筛选处理数据,数据模式识别方法采用有监督模式的偏最小二乘法(Partial Least Squares,PLS).[结果]SLE模型小鼠和对照组小鼠代谢特征存在明显差异.根据PLS分析的载荷图和VIP值,进一步筛选对数据分型具有显著影响的离子,鉴别得到9个代谢标记物.[结论]对照代谢路径发现,氨基酸代谢异常是造成组间代谢差异的主要原因,这为从代谢途径研究SLE小鼠发病机制提供了实验依据.     

基于UHPLC/Q-TOF MS联用技术的顺铂肾毒性代谢组学研究

目的 构建顺铂诱导的急性肾损伤小鼠模型,利用代谢组学方法,筛选顺铂诱导急性肾损伤的潜在生物学标志物,进一步探索其可能形成机制。方法 通过对小鼠腹腔注射顺铂溶液,建立急性肾损伤的实验动物模型;利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱(UHPLC/Q-TOF MS)技术对健康对照组及急性肾损伤模型组的血清进行代谢轮廓分析,通过多元统计分析方法对两组间的数据进行分析,筛选顺铂诱导小鼠急性肾损伤的潜在生物学标志物。结果 主成分分析结果表明,模型组与对照组有明显的分离趋势,显示小鼠血清的内源性代谢物发生了较为显著地变化,进一步分析筛选,得到40种顺铂诱导急性肾损伤的差异代谢物,涉及氨基酸代谢、脂肪代谢、糖类代谢、三羧酸循环等多种代谢途径。结论 应用代谢组学的方法可以初步筛选顺铂诱导急性肾损伤的差异代谢物,并对其涉及的生物通路进行归属,初步探索顺铂肾毒性的形成机制。     

基于高效液相色谱-质谱联用技术的HBV相关性肝纤维化血清代谢标志物筛选

目的：探讨乙型肝炎病毒（hepatitis B virus,HBV）相关肝纤维化和慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B,CHB）患者血清代谢谱差异,寻找与HBV相关肝纤维化的潜在标志物。方法：采用高效液相色谱-质谱联用技术分析16名HBV相关肝纤维化和16名CHB患者血清代谢谱;应用统计分析及数据库检索,鉴定出2组间差异代谢物;利用MetaboAnalyst 4.0软件对差异代谢物进行代谢通路分析和富集分析,筛选出富集的主要代谢通路及通路上差异代谢物;最后,利用受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）曲线评价主要差异代谢物的诊断性能。结果：2组共筛选并鉴定出54种差异代谢产物。代谢通路和富集分析发现,鞘脂代谢通路[-log(P)=9.75,impact=0.42]和甘油磷脂代谢通路[-log(P)=10.90,impact=0.06]是HBV相关肝纤维化的主要富集代谢通路,其中神经鞘磷脂、1-磷酸-鞘氨醇、（神经）鞘氨醇、神经酰胺4种差异代谢物富集于鞘脂代谢通路,而磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酸、磷脂酰甘...     

代谢组学研究甲硝唑对高脂血症金黄地鼠机体代谢的影响

以基于气相色谱/飞行时间质谱(GC-TOF/MS)检测技术的代谢组学方法为技术手段,研究甲硝唑给药对高脂血症金黄地鼠整体代谢的调节作用,并采用末端限制性酶切片段长度多态性(T-RFLP)技术研究甲硝唑对金黄地鼠肠道菌群构成所造成的影响。研究发现高脂血症模型动物血脂升高,并存在明显的体内代谢和肠道菌群的紊乱。连续给予金黄地鼠灌胃二周甲硝唑后有较好的降脂作用,并能部分改善金黄地鼠因高脂饲料引起的代谢组学的和肠道菌群紊乱。但是,甲硝唑同时也可干扰机体的代谢,并能引起肠道正常菌群的紊乱,将其作为一个新型降脂药物应用于临床需进一步研究。     

基于代谢组学探讨速效救心丸治疗稳定型心绞痛气滞血瘀证的作用机制

目的 鉴定速效救心丸干预稳定型心绞痛气滞血瘀证患者的差异代谢物、代谢通路,探讨速效救心丸相关治疗作用机制。方法 选择2019年9月—2021年9月在东直门医院等接受义诊的患者和健康人,试验组纳入30例稳定型心绞痛气滞血瘀证患者,对照组纳入30名健康人。利用液相色谱-质谱技术对两组受试者进行血清代谢组学分析,采用多变量偏最小二乘回归分析模型的前2个主成分的VIP值,结合单变量分析差异倍数和P值筛选差异代谢物,基于京都基因与基因组百科全书数据库对差异代谢物进行代谢通路富集分析。结果 共鉴定出试验组与对照组的差异代谢物18种,其中,4-羟基肉桂酰亚胺、胆绿素-Ⅸ-β、2-亚甲基谷氨酸等代谢物含量低于健康人,左旋肉碱、维生素BT、胍丁胺、柠康酸、鸟嘌呤、薄荷脑等代谢物含量高于健康人。对比试验组患者服用速效救心丸治疗前后的21种差异代谢物,治疗后细菌叶绿素a、植物鞘氨醇、4-氧视黄醇、神经酰胺、1-甲基鸟嘌呤等代谢物含量较治疗前下降,6-酮前列腺素E1、树脂毒素、前列腺素G2含量较治疗前升高。差异代谢物质的异常变化提示稳定型心绞痛患者体内可能存在氨基酸、脂质、视黄醇、嘌呤、卟啉和叶绿素、瞬时受体...     

红细胞特异性δ-氨基γ-酮戊酸合成酶转基因小鼠尿液代谢组学分析

目的通过对红细胞特异性δ-氨基γ-酮戊酸合成酶(5-aminolevulinic acid synthtase E,ALASE)转基因小鼠尿液代谢组学的研究,探究转基因小鼠尿液代谢组学上的变化及其意义。方法应用超高液相-四极杆-飞行时间/质谱检测分析系统,采用主成分分析和偏最小二乘-判别分析方法,筛选出差异性的物质。结果将3月龄的雌性转基因小鼠及其同窝阴性鼠的尿液进行聚类分析,发现了23种可能成为该小鼠模型特异性代谢产物。结论 ALASE转基因小鼠代谢状态通过代谢组学方法可以得到很好的体现,因而代谢组学技术为转基因小鼠的研究提供了良好的研究手段。     

基于高效液相色谱-电喷雾-飞行时间质谱联用技术的高血压病血浆代谢组学分析

目的 研究高血压患者和健康志愿者的血浆代谢组变化,寻找高血压病的特征代谢物,揭示高血压病的生物学本质。方法 根据临床高血压病的诊断标准,选择典型病例10例,健康志愿者12例,以高效液相色谱-电喷雾-飞行时间质谱联用技术(HPLC-ESI-TOFMS)分析高血压病患者和健康志愿者的血浆代谢物谱,以Mass-Profiler进行数据的匹配、对齐,将数据结果以文本文件贮存,用于模式识别分析,利用Simca-P 11.0软件进行主成分分析和偏最小二乘判别分析,寻找血浆内差异代谢物,并做出相关代谢途径的可能解释。结果 主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS DA)方法处理高血压患者和健康志愿者的血浆代谢物谱数据显示,两组HPLC-ESI-TOFMS谱数据可以明显分开,与健康志愿者作比较,高血压病患者机体相关代谢发生显著变化,体内部分氨基酸代谢和磷脂代谢明显异于健康志愿者。结论 HPLC-ESI-TOFMS结合模式识别的代谢组学方法具有研究复杂条件下机体病理生理变化的优势,为理解高血压病的生物学本质和诊断该类疾病提供了科学依据。     

基于代谢组学分析精神分裂症不同证型的生物学标志物

目的 分析精神分裂症（schizophrenia, SZ）患者不同证型的代谢物差异性,研究其不同中医证型潜在标志物,为其辨证分型提供依据。方法 纳入2019年10月至2020年10月在湖南省脑科医院精神科住院的不同证型SZ患者53例,分为痰气郁结组（n=24）、阴虚火旺组（n=15）、心脾两虚组（n=14）;同时纳入20例健康者为对照组。使用阳性与阴性症状量表（positive and negative syndrome scale, PANSS）评定症状程度,采用超高效液相色谱-高分辨质谱联用（ultra-high performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry, UPLC-MS）技术分析SZ痰气郁结、阴虚火旺、心脾两虚证患者血浆代谢产物差异,进行多维统计分析,筛选差异代谢物。结果 与对照组比较,SZ患者差异代谢物主要涉及氨基酸及脂类等代谢通路。与阴虚火旺组比较,痰气郁结组3-羟基丁酸、天冬酰胺表达上调,心脾两虚组别胆酸、胆酸表达下调(P<0.05)。结论 SZ患者氨基酸及脂类的代谢存在异常...     

基于液质联用技术的白头翁汤治疗溃疡性结肠炎小鼠血清代谢组学分析

目的 研究白头翁汤给予溃疡性结肠炎小鼠前后内源性代谢物的变化,寻找与治疗溃疡性结肠炎有关的代谢生物标志物,探讨白头翁汤对溃疡性结肠炎模型的调节作用及其可能机制。方法 采用DSS复制小鼠溃疡性结肠炎模型,借助超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)技术,对各组小鼠血清样本进行测定,采用主成分分析法(PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)来筛选差异性代谢物。结果 经分析,对照组、模型组和白头翁汤治疗组血清样本能够得到很好的区分,共鉴定出6种潜在生物标志物,白头翁汤给药后溃结小鼠的内源性代谢物水平发生不同程度的回调。结论 白头翁汤可以使DSS诱导的溃结小鼠的异常代谢有所恢复,其治疗作用可能与机体内6个代谢物及3条相关代谢通路的调节有关。      

代谢组学技术在代谢综合征诊疗中的应用进展

代谢综合征是一组以肥胖、血脂异常、血压升高及糖调节受损等临床表现为特征的症候群,其患病率逐年升高,严重影响人类健康.但目前尚缺乏早期综合诊断与预防代谢综合征的有效方法.代谢组学技术可通过对代谢产物的定性和定量分析反映生物体的代谢变化,对代谢综合征的诊断、鉴别诊断、早期预测、不同种族之间代谢差异研究以及治疗干预等均具有重...     

基于UHPLC-MS的代谢组学技术研究婴儿巨细胞病毒肝炎湿热内蕴证

目的 利用代谢组学技术探讨人巨细胞病毒（HCMV）肝炎湿热内蕴证的证候实质。方法 收集20例HCMV肝炎湿热内蕴证的患儿和20例正常对照组婴儿。采用超高效液相-线性离子阱/静电场轨道阱质谱联用技术对这些受试者的血浆及尿液样本进行代谢组学研究。通过正交偏最小二乘法对这些代谢数据进行分析,同时采用受试者工作曲线评价潜在生物标志物的特异性和敏感性。结果 共检测到1 076个血浆代谢物和414个尿液代谢物。最终共鉴定出22个血浆代谢物和7个尿液代谢物,涉及鞘脂、甘油磷脂、组氨酸、甘油酯和脂肪酸代谢,其中鞘磷脂和甘油三酯可作为HCMV肝炎湿热内蕴证潜在的生物标记物。结论 代谢物和生物标志物的确认为探讨HCMV肝炎湿热内蕴证的证候实质提供依据。      

代谢组学研究进展

代谢组学是功能基因组学和系统生物学研究不可或缺的重要组成部分,是通过考察生物体系受刺激或扰动前后(如将某个特定的基因变异或环境变化后)代谢产物的动态变化,研究生物体系的代谢网络的一种技术.近年来,在药物研发、疾病研究、植物和微生物等领域发展迅速,但在分析技术、方法学和应用等方面急需突破.     

基于代谢组学的食管鳞状细胞癌生物标志物筛选研究

目的 采用超高效液相色谱综合高分辨率轨道分析质谱(UPLC-Orbitrap-MS)技术分析食管鳞状细胞癌(ESCC)潜在生物标志物,为ESCC的早期诊断提供帮助.方法 选取2018年1月至2019年5月陆军第七十一集团军医院肿瘤科收治的12例ESCC患者的临床病理标本作为研究对象,采用UPLC-Orbitrap-MS...     

基于液质联用技术的健脾养正消癥方治疗胃癌小鼠血清代谢组学分析

目的 通过代谢组学方法,观察给予健脾养正消癥方的前后胃癌小鼠血清代谢产物变化规律,寻找其与治疗胃癌疗效相关特征分子,探讨健脾养正消癥方在调控胃癌内源性机制方面作用.方法 建立人胃癌裸鼠皮下移植瘤模型,并随机分为模型组,健脾养正消癥方低剂量组和健脾养正消癥方高剂量组.采用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱(UPLC-Q...     

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。     

增殖期糖尿病视网膜病变的血清代谢组学研究

目的 采用代谢组学检测技术,探索增殖期糖尿病视网膜病变（proliferative diabetic retinopathy,PDR）的"代谢图谱"及其相关的发病机制。方法 从1 024名2型糖尿病患者中,按照性别、年龄组间匹配的原则,选择42例患者分为PDR组和糖尿病病程10年以上且眼底完全正常（non-diabetic retinopathy,NDR）的对照组,每组各21例。应用液相色谱-质谱技术,对受试者血清代谢物进行检测,获取代谢谱。应用单维、多维统计学方法分析PDR组与NDR组之间的差异代谢物以及相关的代谢通路。结果 PDR组与NDR组患者血清样本中共鉴定出136个差异代谢物质,其中包括有机酸（78%）、有机氮化合物（4%）、脂类及类脂分子（3%）等。这些代谢差异物在30条KEGG通路中富集,其中3条通路显著富集（P < 0.05）,分别为硫代谢、鞘脂代谢以及半胱氨酸和蛋氨酸代谢。结论 PDR组与NDR组患者相比具有独特的代谢特征,硫代谢、鞘脂代谢以及半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路显著富集。这些特征的揭示可能有助于探索新的糖尿病视网膜病变的发病机制。