阵发性心房颤动患者血清代谢组学初步研究

目的 采用代谢组学方法分析阵发性心房颤动患者血清中低分子代谢物的变化。方法 采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）检测15例阵发性心房颤动患者（病理组）和同期20例健康者（对照组）血清中代谢物,采用正交偏最小二乘法（OPLSA）的方法比较两组代谢谱的变化。结果 对照组和病例组的代谢谱分离趋势明显,利用Wiley和NIST质谱库及本课题组建立的标准品谱库鉴定了29个具有统计学意义的差异代谢物。并对29个差异代谢物进行了ROC曲线绘制,计算ROC曲线下的面积,得出甘油曲线下的面积为0.937,丝氨酸曲线下的面积为0.853,天冬氨酸曲线下的面积为0.933,苏氨酸曲线下的面积为0.823,色氨酸曲线下的面积为1。结论 心房颤动患者血清中低分子代谢产物与正常人存在差异,心房颤动患者血清中甘油、丝氨酸、天冬氨酸、苏氨酸以及色氨酸可能成为心房颤动诊断标志物。     

哌甲酯干预儿童多动症患者尿液的代谢组学研究

目的 基于代谢组学方法研究哌甲酯干预儿童多动症患者尿液内源性代谢物的变化,并探索哌甲酯的作用机制。方法 采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）检测37例儿童多动症患者哌甲酯干预前（病例0周组）、干预6周（病例6周组）、干预12周（病例12周组）和同期40例健康者（对照组）尿液内源性代谢物,经正交偏最小二乘法（OPLS）分析,寻找显著差异的变量,鉴定潜在生物标志物。结果 对照组、病例0周组、病例12周组的尿液代谢谱发生了明显变化,病例0周组与对照组的代谢谱能够区分,同时病例12周组样本远离病例0周组,靠近对照组;利用商业化的代谢物谱库（如Wiley和NIST质谱库）及本实验室建立的标准品代谢物谱库鉴定了24种相关代谢标志物,哌甲酯干预后,这些代谢物的水平逆转到正常水平。结论 本研究表明哌甲酯治疗儿童多动症具有良好的疗效,其作用机制可能与丙酮酸代谢、色氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、甘氨酸,丝氨酸和苏氨酸代谢等代谢异常有关,代谢组学从机体整体代谢角度揭示了哌甲酯治疗儿童多动症的作用机制。     

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。     

过敏性鼻炎患者肺虚感寒证和肾阳亏虚证血清代谢组学研究

[目的] 基于气相色谱/质谱（GC/MS）技术的代谢组学方法,分析过敏性鼻炎肺虚感寒证和肾阳亏虚证患者血清中的内源性小分子代谢物变化,为两种中医证型的科学辨证提供依据。[方法] 采用GC/MS技术检测过敏性鼻炎患者肺虚感寒证、肾阳亏虚证以及正常人的血清中小分子代谢物,利用SIMCA-P软件进行主成分分析（PCA）及偏最小二乘判别法（PLSA-DA）分析,研究血清中小分子代谢物在各组间的差异。[结果] 过敏性鼻炎肺虚感寒证、肾阳亏虚证患者代谢谱具有良好的分离趋势,并与健康人对照组有明显区分。利用商业化的代谢物谱库（如Wiley和NIST质谱库）及本实验室建立的标准品代谢物谱库鉴定了23个具有统计学意义的差异代谢物。在过敏性鼻炎肺虚感寒证和肾阳亏虚证患者中筛选得到了丙氨酸、十四烷酸、十六烷酸、9,12-十八碳二烯酸、9-（Z）-O-十八碳烯酸、十八烷酸6种差异代谢产物。[结论] 过敏性鼻炎肺虚感寒证和肾阳亏虚证的代谢差异主要体现在氨基酸代谢和脂肪酸代谢方面,基于GC/MS的代谢组学技术可用于临床不同中医证型的分类研究。     

儿童哮喘患者尿液中小分子代谢物分析

目的 采用基于气相色谱质谱联用（GC/MS）的代谢组学技术研究儿童哮喘患者尿液中小分子代谢物的变化。方法 取50例儿童哮喘患者尿样及49例年龄、性别匹配的正常儿童尿样,用GC/MS技术检测尿液中的小分子代谢物,应用正交偏最小二乘法（OPLSA）的方法,观察正常儿童对照组和儿童哮喘组的代谢轮廓差异。结果 正常儿童对照组和儿童哮喘组的代谢谱能明显的区分,利用商业化的代谢物谱库（如Wiley和NIST质谱库）及本实验室建立的标准品代谢物谱库鉴定了18个差异代谢物。与正常儿童对照组比较,儿童哮喘患者磷酸盐、L-苏氨酸含量降低;丁二酸、L-脯氨酸、β-D-呋喃木糖、肌酐、2,3-二羟基丁酸、苯乙酸、D-阿拉伯糖、1H-吲哚、木糖醇、α-L-吡喃甘露糖、苯乙酸、α-L-吡喃甘露糖、甘氨酸、D-葡萄糖、肌醇、尿酸、马尿酸、1H-吲哚-3-乙酸含量升高。结合代谢途径分析发现,儿童哮喘患者体内存在能量代谢、肠道菌群代谢、氨基酸代谢等代谢异常。结论 基于GC/MS的代谢组学技术能全面客观地反映儿童哮喘患者体内尿液中的代谢物变化,潜在的代谢标志物分析及代谢途径探讨将为儿童哮喘的诊断和发病机制研究提供一个可借鉴的思路和手段。     

环磷酰胺对小鼠免疫抑制作用过程中代谢通路变化的代谢组学研究

目的 采用代谢组学方法,研究环磷酰胺对小鼠免疫抑制作用过程中代谢通路的变化。方法 采用流式细胞术了解免疫细胞变化情况,通过建立偏最小二乘法模型多结果进行判别。以偏最小二乘法模型中变量重要性投影（variable importance in projection,VIP）参数筛选潜在的生物标志物,通过统计分析确定差异性代谢物,借助代谢组学小分子化合物快速鉴定分析软件系统对差异性代谢物进行进一步鉴定分析,通过搜库及运算最终确定差异代谢物质9种,通路富集结果分析差异代谢通路3条。结果 环磷酰胺对正常机体的不饱和脂肪酸的生物合成、线粒体脂肪酸代谢、甘油磷脂代谢、甾类激素的生物合成、花生四烯酸代谢、脂肪酸代谢、嘧啶的生物合成等代谢通路均产生明显影响。结论 环磷酰胺在正常组与实验组中影响最重要的代谢通路为花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢和嘧啶代谢。     

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。     

基于核磁共振1H谱的乳腺纤维腺瘤与乳腺浸润性导管癌血清代谢组学比较研究

目的 分析乳腺纤维腺瘤患者及乳腺浸润性导管癌患者在血清代谢组学上的差异,探讨术前通过代谢特征来辨别良恶性肿瘤的可能性。方法 收集经临床确诊的乳腺纤维腺瘤和乳腺浸润性导管癌患者血清各8例,通过核磁共振¹H谱（¹HNMR）技术检测其血清代谢组特征,分别采用主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别法 （OPLS-DA）分析乳腺纤维腺瘤与乳腺浸润性导管癌之间的代谢差异。结果 PCA和OPLS-DA分析显示乳腺纤维腺瘤患者和乳腺浸润性导管癌患者的血清代谢特征存在明显差异。与乳腺纤维腺瘤患者相比,浸润性导管癌患者血清中脂质、乳酸盐、磷脂酰胆碱/甘油磷脂酰胆碱的含量升高,而谷氨酰胺、牛磺酸、肌酸和葡萄糖含量降低。结论 乳腺纤维腺瘤患者与乳腺浸润性导管癌患者在血清代谢水平上具有明显差异,这些具有明显变化的代谢物可作为潜在血清代谢标记物,为临床区分良恶性肿瘤提供参考。     

辐射损伤所致血虚证小鼠模型及四物汤反证的代谢组学研究

[目的]通过检测辐射损伤所致血虚证及用四物汤干预治疗后小鼠内源性代谢物的变化,确定辐射损伤所致血虚证小鼠的血清及组织相关的生物标记物,基于代谢组学的方法考察血虚证证本质及四物汤的作用机制。[方法]C57小鼠按体质量随机分为正常组、辐射造模组、四物汤反证组。造模7d后于小鼠股动脉取血,同时取脾脏、胸腺及股骨骨髓,并分别提取血清及组织的脂溶性和水溶性代谢物。[结果]主成分分析结果显示正常组、血虚证模型组以及四物汤反证组能够明显的区分。[结论]四物汤治疗血虚证的机制可能与稳定细胞膜,维持细胞内外渗透压平衡;调节糖酵解,促进机体正常能量代谢以及增强机体抗氧化能力、免疫力有关。     

几种模式识别方法在大鼠高脂血症代谢组学研究中的应用

目的： 探讨不同的模式识别方法在分析大鼠高脂血症代谢组学实验数据中的应用。方法： 采用高脂饲料喂养的方法,建立大鼠高脂血症模型。同时,以GC/MS为技术基础的代谢组学研究大鼠高脂血症的发病过程,并对图谱进行分析,将分离得到内源性代谢物,分别应用主成分分析(PCA)、软独立建模分类法(SIMCA)、非线性映射(NLM)3种模式识别方法对数据进行分析。结果： SIMCA和NLM在样本分类的效果上优于PCA,且NLM可表现出样本的经时变化规律;而PCA和SIMCA能更好地解释与疾病相关的内源性代谢物的信息,3种方法所得的结果可以互相印证和补充。结论： 在代谢组学研究中,可以运用多种模式识别方法对数据进行分析处理,以得到更可靠和全面的信息。