基于核磁共振的代谢组学方法对CUMS动物模型的初步研究

目的利用基于磁共振的代谢组学方法对CUMS大鼠动物模型进行研究,分析其脑内代谢物质的变化特点,与临床抑郁症患者的磁共振波谱研究结果对照,从代谢角度对CUMS动物模型进行初步评价。方法 Wistar大鼠12只,分为对照组和模型组,模型组建立CUMS模型后断头取脑,取出两侧海马及额叶脑组织。采用基于核磁共振技术的代谢组学方法分析对照组与模型组脑内不同部位的代谢物变化特点,并分别计算NAA/Cr、Glu/Cr、Cho/Cr、MI/Cr值。结果对照组与模型组分别处于PCA图中不同区域,可以区分正常和抑郁状态大鼠;对照组与模型组的右海马、右额叶PCA特征值差异明显。与对照组大鼠比较,模型组右海马、右额叶NAA/Cr值和MI/Cr值明显减低、Glu/Cr值明显升高;右额叶Cho/Cr值明显升高。结论 CUMS抑郁模型能够模拟抑郁症患者脑内部分神经生化的变化情况。以代谢组学方法评价抑郁症动物模型提供了一种从神经生化角度评价动物模型的新思路。     

间歇性大强度运动前后人体血清代谢组学特征

目的:采用核磁共振(1H-NMR)代谢组学方法研究间歇性大强度运动前后人体血清的代谢组学特征,为运动健身与科学训练提供依据。方法:筛选体育学院2016级体育教育专业男生8人,于清晨8时空腹进行蹬骑功率自行车30 s×3/间歇3 min(负荷为0.075 kg/kg体重)的运动。分别于运动前、运动后即刻、运动后1小时、运动后1天、运动后1周进行肘静脉采血5 mL,经离心、去蛋白等处理后进行1H-NMR检测。采用Mest ReNova、SIMCA-P11.0、SPSS17.0等软件进行处理与分析并找出差异代谢标志物。结果:(1)间歇性大强度运动后即刻与运动前相比有13种代谢差异物(VIP>1且P<0.01),包括:亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、乳酸、谷氨酸、谷氨酰胺、肌酸、肉毒碱、甜菜碱、乙酰乙酸、甘氨酸、甘油、葡萄糖,其中只有乳酸值呈上升趋势,约为运动前的3倍,其余均呈下降趋势。(2)运动后1小时与运动前相比,差异代谢物共有8种,分别是:亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、乳酸、甜菜碱、乙酰乙酸、甘油(P<0.01)、肌酸(P<0.05),其中乳酸与乙酰乙酸值高于运动前,其余6种均低于运动前。(3)运动后1天与运动前相比只有甜菜碱(P<0.05)、甘油值(P<0.01)仍显著低于运动前,运动后1周与运动前相比已无差异代谢物。(4)运动后1小时与运动后即刻相比有7种差异代谢物,分别是:谷氨酰胺、甜菜碱、乙酰乙酸、甘油、葡萄糖(P<0.01),谷氨酸、甘氨酸(P<0.05),均明显上升;(5)运动后1天与运动后1小时相比有5种差异代谢物,分别是:亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、乳酸、肌酸(P<0.01),除乳酸明显降低外,均显著上升,运动后一周与运动后1天相比已无差异代谢物。结论:磷酸原系统、糖酵解系统及有氧氧化系统均参与间歇性大强度运动供能,糖、脂肪、蛋白代谢均发生变化,差异代谢物在运动后即刻与运动前差异最显著,但运动后1小时至1天恢复明显,1周内基本恢复。     

人类基因组计划与运动人体科学研究

人类基因组研究是一项艰巨、庞大的系统工程。这是因为人体基因组十分复杂，人的细胞内有４６条染色体，每条染色体由成千上万个基因组成，据推算，一个基因由５００～２０００个碱基对组成，一个基因组包含的配对核苷酸有３０亿对。一个人有两个分别来自父亲和母亲的基因组，共６０亿对核苷酸［１］。为了搞清楚这些基因的核苷酸排列顺序，全世界的科学家正携手苦战，以求解读生命的密码［２］，彻底揭开人类自身之谜，这一研究工作就是所谓的人类基因组计划。人类基因组计划是由１９８６年３月，美国生物学家、诺贝尔奖得主ＲｅｎａｔｏＤ…     

基于核磁共振技术研究高强度间歇训练对大鼠血清代谢组学的影响

目的:基于核磁共振波谱(NMR)的代谢组学技术探讨高强度间歇训练(HIIT)和中等强度持续训练(MICT)提高运动能力的代谢机制。方法:34只8周龄雄性SD大鼠随机分为3组:安静对照组(SC组,n=10)、MICT组(n=12)和HIIT组(n=12)。HIIT组以18 m/min的速度运动5 min,再以42 m/min运动4 min,之后依次交替进行,重复4次;MICT组以28 m/min的速度持续运动。两种方式的运动时间约为36 min,1次/天,5天/周,共10周。训练结束后次日测定大鼠力竭时间和跑步距离,48 h后10%水合氯醛(4 ml/kg)麻醉大鼠,腹主动脉采血分离血清,分离比目鱼肌、腓肠肌、股四头肌、趾长伸肌、肾周脂肪、睾丸并称重,采用NMR采集大鼠血清代谢指纹图谱数据。结果:1)与SC组相比,HIIT和MICT组大鼠最终体重、肾周脂肪重量及其相对重量均显著降低(P<0.01),睾丸、股四头肌和腓肠肌的相对重量显著增加(P<0.01、P<0.05、P<0.01);2)与SC组和MICT组相比,HIIT组的力竭时间(P<0.01、P<0.05)和跑步距离(P<0.01、P<0.05)显著增加;3)血清代谢指纹图谱的主成分分析(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLS-DA)均显示,SC组与HIIT、SC组与MICT组血清代谢表型有簇类分布;变量投影重要性指标(VIP)显示共有11个差异代谢产物,其中MICT和HIIT两组大鼠相同血清代谢产物3-羟基丁酸、胆碱、谷氨酰胺和赖氨酸显著高于SC组(P<0.05),另一相同代谢产物葡萄糖含量均显著低于SC组(P<0.05),HIIT组大鼠特异的血清代谢产物支链氨基酸(缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸)和酪氨酸高于SC组(P<0.05);4)Pearson相关分析显示,HIIT和SC组大鼠血清胆碱(r=0.65,P<0.05)和酪氨酸(r=0.81,P<0.01)与力竭时间分别呈显著正相关;MICT和SC组大鼠血清胆碱(r=0.57,P<0.05)与力竭时间呈正相关。结论:1)基于核磁共振波谱的代谢组学技术可筛选出长期高强度间歇训练后机体特异性的代谢变化;2)中等强度持续训练和高强度间歇训练对耐力的提高可能与体内胆碱代谢改变有关;3)酪氨酸代谢变化可能与高强度间歇训练提升耐力有关。     

中医的辨证论治与肿瘤的代谢组学

代谢组学是通过研究机体受外界影响后其内在环境代谢产物的变化来研究生物体系的代谢通路的一种技术,可以对生物机体内或者是细胞中所有低分子量代谢物进行定性、定量分析。代谢产物的变化能够体现细胞或组织对外来刺激或基因改变的应答规律,从而找到疾病及药物作用在体内的变化规律。辨证论治是中医诊治疾病的基本原则,整体化及个体化治疗是其精髓,这与代谢组学的研究本质相通,掌握他们之间的关系有助于更好的建立临床思维。     

基于血清代谢组学探究摔跤运动员比赛前后代谢变化特征

目的：用超高效液相色谱-四级杆串联飞行时间质谱法（UPLC-Q-TOF-MS）研究摔跤运动员比赛前后血清代谢变化特征，为科学化营养补充实现快速恢复以及发现训练监控新指标提供新思路。方法：筛选女子摔跤运动员11人（年龄22.09±2.77岁，身高1.63±0.04 m，体重60.45±8.43 kg，运动等级为一级运动员或运动健将），分别于比赛前1天、比赛结束归队后次日清晨7时空腹进行肘静脉采血，共计采血2次。每次各采集肘静脉血两管，一管（3 mL）用于全血生化指标分析，另一管（5 mL）离心后取血清用于生化指标检测和代谢组学检测。采用UPLC-Q-TOF-MS进行代谢组学检测及数据分析，确定运动前后的代谢差异物，获取的差异代谢物进行通路分析，确定比赛前后涉及的潜在代谢通路变化。同时对检测的生化指标与代谢物进行皮尔森相关性分析。结果：（1）运动员赛后血清尿素（BU）、血清总睾酮（TT）水平显著高于赛前（P<0.01,P<0.05），红细胞压积（HCT）显著低于赛前（P<0.05）。（2）根据组间比较的P值小于0.05和正交偏最小二乘分析的变量重要性（variable i...     

代谢组学研究方法及其在放射医学领域的应用展望

代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后发展起来的一种研究机体代谢产物谱变化的新的系统组学方法.Nicholson等[1]提出了代谢组学(metabonomics或metabolomics)的概念,即在新陈代谢的进程中,针对病理生理刺激或基因突变所引起的生命系统多变量代谢产物动态变化而进行定量研究的一门科学.由于代谢组学的研究对象代谢(物)处于生物系统生化活动调控的末端,包含着反映生理现象的直接而又全面的生物标志物( biomarker)信息,而且代谢物的种类少于3000种,与其他组学所研究的对象相比要少得多,比较容易鉴定和定量,因此,代谢组学日益成为整体研究生命体系功能变化的有力的分析手段,目前已经应用于新药研发、疾病诊断及发病机制阐明等领域,显示出广阔的应用前景.     

人体运动氧代谢的实时无创测定

为探讨运动过程中肌肉组织氧含量的变化规律，用无损近红外光谱学技术（ＮＩＲＳ）对１０名运动员１２ｍｉｎ递增有氧负荷运动的肌氧含量做了实时连续监测，同时测定了血乳酸和心率，相关分析表明，有氧代谢运动肌氧含量下降与血乳酸上升的测定值呈线性相关（ｒ＝－０．９６２）在相同负荷下对运动员和普通受试者的肌氧和血乳酸等参数的实时变化情况做了比较，此外，还检测和探讨了以无氧运动为主的短跑过程中肌氧含量的下降和恢复规     

代谢组学在儿科危重症领域的研究进展

自从1999年Nicholson等[1]提出代谢组学(metabonomics/metabolomics)的概念以来,代谢组学作为一门新兴学科,发展迅速,与药理、毒理等各个学科相互渗透,并在相关学科得到广泛应用。代谢组学是对一个生物系统的细胞在特定时间和条件下的所有小分子代谢物质进行定量分析,并定量描述生物内源性     

富氧水对高原人体运动自由基代谢的影响

目的:探讨富氧水对高原人体运动后自由基代谢的影响。方法:在海拔3700m选择10名已习服半年的健康男性青年,在海拔5380m选择10名已习服2个月的男性青年,均采用口服富氧水前(对照组)后(实验组)的自身对比运动负荷双盲实验。实验组口服富氧水,对照组口服5%葡萄糖注射液,每次500mL,一日2次,连续服用3天。运动结束后检测血中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)及其合酶(NOS)在口服富氧水前后的变化。结果:海拔3700m和5380m负荷运动后,实验组SOD、NO和NOS增高,差别有非常显著性(P<0.01);MDA降低,差别有显著性(P<0.05或0.01)。结论:富氧水可增加体内氧含量,对低氧造成的自由基代谢失衡有调节作用。     

基于不同体重和运动方法的底物代谢与能量消耗特征研究

目的:研究不同体重人群在平均耗氧量相同情况下两种不同运动方法底物代谢和能量消耗特征。方法:采用实验法获取肥胖组和正常体重组在持续运动和间歇运动过程中的底物代谢和能量消耗特征。受试者进行三项运动测试:(1)以50%VO2max的运动强度持续跑30min后恢复30 min。(2)以75%VO2max跑4 min间歇2 min为一组,连续进行5组后恢复30 min。(3)以100%VO2max跑3 min间歇3 min为一组,连续进行5组后恢复30 min。通过气体代谢法间接测定运动期、恢复期以及整个运动期和恢复期总的底物代谢和能量消耗量。结果:(1)在运动期,以50%VO2max强度运动时,糖氧化量、氧化供能比例、总能量消耗显著低于75%VO2max、100%VO2max强度的运动,脂肪氧化量、氧化供能比例显著高于100%VO2max强度的运动。(2)以50%VO2max及75%VO2max强度运动后的恢复期,糖氧化量、氧化供能比例显著高于100%VO2max强度的运动,脂肪氧化量、氧化供能比例总能量消耗显著低于100%VO2max强度的运动。(3)以50%VO2max及75%VO2max强度运动的运动期和恢复期整个过程中,糖氧化总量、总能量消耗明显低于100%VO2max强度的运动,而以50%VO2max强度运动的运动期和恢复期脂肪氧化总量显著高于100%VO2max强度的运动。结论:(1)在平均耗氧量相同情况下,运动期,持续性运动的脂肪代谢水平高于间歇运动,糖代谢水平、总能量消耗低于间歇运动;恢复期,持续性运动脂肪代谢水平总能量消耗低于间歇运动,糖代谢水平高于间歇运动。(2)在相同运动强度下,运动中以及运动后,肥胖组单位公斤体重的糖、脂肪代谢和能量消耗均低于正常体重组。建议:基于运动过程中能量消耗和底物代谢的特征,从能量消耗的角度,建议肥胖体重者在运动减肥时优先选择中等强度持续运动。由于高强度间隙运动在运动后脂肪的氧化量和供能比例较高,且随着运动强度增加变大,肥胖体重者可以把高强度间隙运动作为补充,发挥运动后过量氧耗的作用。     

银杏叶片对高原人体运动后自由基代谢的影响

目的:探讨银杏叶片、酪氨酸冲剂和红景天对高原人体力竭运动自由基代谢的影响。方法:将进驻海拔3700 m高原半年的30名健康男青年随机分为银杏叶片组、红景天组和酪氨酸组,每组 10 人。在服药前、服药第 15 d分别采用功率自行车进行递增负荷运动至力竭,测定血清中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱苷肽过氧化物酶(GSH Px)和丙二醛(MDA)含量。结果:3组青年服药前运动后较安静时GSH Px、MDA增高,有非常显著性差异(P<0 .01);SOD无统计学差异(P>0 .05)。服药后运动后较安静时SOD、GSH Px、MDA均增高,有非常显著性差异(P<0 .01)。服药后较服药前SOD、GSH Px增高,MDA降低,有非常显著性差异(P<0. 01)。3组之间比较,SOD、GSH Px、MDA均无统计学差异(P>0. 05)。结论:银杏叶片、酪氨酸冲剂和红景天均具有较强的自由基清除能力,能延缓运动性疲劳发生,提高高原作业效率。     

单兵增氧呼吸器对高原人体运动自由基代谢的影响

目的观察佩戴单兵高原增氧呼吸器对高原人体运动自由基代谢和血乳酸(BLA)的影响。方法对进驻海拔3 700 m高原20 d的20名健康青年在佩戴增氧呼吸器和不佩戴增氧呼吸器的条件下,采用功率自行车进行递增负荷运动,在运动后测定血中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和BLA含量。结果实验组较对照组MDA,BLA降低,SOD增高,有显著性意义(P<0.05或<0.01)。结论单兵高原增氧呼吸器对高原运动造成的自由基损伤有明显抑制作用,可加速运动后体内代谢产物自由基的清除及疲劳恢复。     

军事训练监控引入代谢组学的可行性分析研究

目的:将代谢组学独特的技术优势和应用潜力,用于部队军事训练监控研究,建立军事训练能力与效果的评价方法,为军事训练机能评定和研究提供新的研究方法和手段,验证代谢组学技术在军事医学领域应用的可行性。方法:某部士兵300人采集血样2次,对比训练前后血清代谢组学变化。结果:训练前后血清成分有明显改变,主要是三大营养物质及其代谢中间产物。结论:代谢组学技术引入军事训练监控,给军事医学研究带来了全新的视角,为部队军事训练提供了新的思路。     

牛磺酸对人体自由基代谢水平和运动能力的影响

观察了补充牛磺酸对人体内自由基代谢水平和运动能力的影响。１４名受试者按性别、年龄、体重配对,随机分为牛磺酸补充组（４００ｍｇ／天）与对照组。补充前与补充后２星期分别进行功率自行车运动３０分钟,测ＰＷＣ１７０、总功、总功／ＬＢＷ、运动后３分钟恢复心率、ＲＢＣ＿ＳＯＤ活力、ＲＢＣ＿ＧＳＨ＿Ｐｘ活力、ＲＢＣ及血浆ＭＤＡ含量。结果显示：牛磺酸组ＰＷＣ１７０、总功、总功／ＬＢＷ补充后比补充前均明显提高（ｐ＜０．０５）;牛磺酸组急性运动后３分钟恢复心率在补充后比补充前明显降低（ｐ＜０．０５）;补充前,牛磺酸组运动后即刻ＲＢＣ＿ＭＤＡ含量显著增加（ｐ＜０．０５）,补充后则无显著性变化（ｐ＞０．０５）;牛磺酸组补充后血浆ＭＤＡ含量显著降低（ｐ＜０．０５）,ＲＢＣ＿ＳＯＤ活力无显著性变化（ｐ＞０．０５）,ＲＢＣ＿ＧＳＨ＿Ｐｘ活力升高幅度显著增加（ｐ＜０．０５）;对照组补充前后各指标变化无显著性差异（ｐ＞０．０５）。以上结果表明,补充牛磺酸可提高运动员运动能力,这可能与其对抗自由基损伤的作用有关。     

银杏叶片对高原人体运动后自由基代谢的影响

本文探讨银杏叶片、酪氨酸冲剂和红景天对高原人体力竭运动自由基代谢的影响。作者将自平原进驻海拔3700m高原半年的某部30名健康男性官兵，年龄（18-26）岁。随机分为银杏叶片组、酪氨酸组、红景天组，每组各10人。     

富氧室对高原人体运动自由基代谢的影响

为了探讨在高原建立富氧室对机体自由基代谢的影响 ,作者对海拔 3 70 0ｍ高原的 1 0名健康青年在进入富氧室前后分别进行功率自行车递增负荷运动 ,检测血中超氧化物歧化酶 (ＳＯＤ)、谷胱甘肽过氧化物酶 (ＧＳＨ -ＰＸ)和丙二醛 (ＭＤＡ)含量。结果显示 ,富氧后运动较富氧前ＳＯＤ、ＧＳＨ -ＰＸ增高显著 (Ｐ <0 .0 5或Ｐ <0 .0 1 )。ＭＤＡ降柢 ,有非常显著性差异 (Ｐ <0 .0 1 )。研究表明 ,在海拔 3 70 0ｍ高原建立富氧室 ,使局部环境氧浓度和氧分压基本接近海平面 ,可以改善高原缺氧反应。ＳＯＤ、ＧＳＨ -ＰＸ、ＭＤＡ是反映机体氧自由…