东莨菪碱中毒大鼠的代谢组学

目的 研究东莨菪碱中毒大鼠体内差异代谢物及代谢通路与毒性的关系.方法 40只Sprague-Dawley(SD)大鼠分为对照组和3个不同剂量给药组,连续给药30 d建立长期中毒模型,应用气相色谱-质谱(GC/MSD)联用技术,结合多元变量分析和数据库检索,对不同组别大鼠血清和尿液中内源性代谢物进行分析,筛选鉴定潜在的差异代谢物;通过代谢分析(MetaboAnalyst)软件进行代谢通路富集;并将各组大鼠脏器组织制作石蜡切片,HE染色后显微镜观察.结果 与对照组大鼠相比较,给药组大鼠的代谢轮廓,差异有统计学意义(P < 0.05);给药组血清及尿液中共筛选出谷氨基酸、甘氨酸、脯氨酸、肌氨酸、丙氨酸等17种差异代谢物,主要涉及丙氨酸-天门冬氨酸-谷氨酸代谢,甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢,谷氨酰胺-谷氨酸代谢等9条代谢通路;病理学检验主要以神经细胞变性为主.结论 东莨菪碱的毒性作用主要表现为神经毒性,其毒性作用可能与其扰乱丙氨酸-天门冬氨酸-谷氨酸代谢、甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢、谷氨酰胺-谷氨酸代谢有关.     

东莨菪碱中毒大鼠的代谢组学

目的 研究东莨菪碱中毒大鼠体内差异代谢物及代谢通路与毒性的关系.方法 40只Sprague-Dawley(SD)大鼠分为对照组和3个不同剂量给药组,连续给药30 d建立长期中毒模型,应用气相色谱-质谱(GC/MSD)联用技术,结合多元变量分析和数据库检索,对不同组别大鼠血清和尿液中内源性代谢物进行分析,筛选鉴定潜在的差异代谢物;通过代谢分析(MetaboAnalyst)软件进行代谢通路富集;并将各组大鼠脏器组织制作石蜡切片,HE染色后显微镜观察.结果 与对照组大鼠相比较,给药组大鼠的代谢轮廓,差异有统计学意义(P < 0.05);给药组血清及尿液中共筛选出谷氨基酸、甘氨酸、脯氨酸、肌氨酸、丙氨酸等17种差异代谢物,主要涉及丙氨酸-天门冬氨酸-谷氨酸代谢,甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢,谷氨酰胺-谷氨酸代谢等9条代谢通路;病理学检验主要以神经细胞变性为主.结论 东莨菪碱的毒性作用主要表现为神经毒性,其毒性作用可能与其扰乱丙氨酸-天门冬氨酸-谷氨酸代谢、甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢、谷氨酰胺-谷氨酸代谢有关.     

基于液相色谱-串联质谱法的细菌性脑炎大鼠脑脊液代谢组学研究

目的利用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)研究细菌性脑炎大鼠脑脊液代谢谱的改变,筛选与细菌性脑炎有关的潜在生物标志物,探寻相关代谢通路。方法将24只SD大鼠随机分为正常组(12只,颅内注射生理盐水)和感染组(12只,颅内注射金黄色葡萄球菌混悬液)。采用LC-MS/MS法,运用主成分分析(PCA)和偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)分析比较感染组与正常组大鼠脑脊液的代谢谱差异,通过MetaboAnalyst 3.0分析相关代谢途径。结果两组大鼠脑脊液代谢产物相比,得到差异性代谢产物16种,其参与了丙氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸代谢,甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸代谢,氨酰基tRNA生物合成等代谢通路。结论本研究筛选出细菌性脑炎模型大鼠脑脊液中的16种差异代谢物,有助于解释颅脑细菌感染引起的代谢改变,有望为细菌性脑炎的早期诊治和机制研究提供帮助。     

基于气相色谱-质谱联用技术的甲状腺功能亢进性心脏病大鼠心脏组织代谢组学分析

目的 通过气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术探究甲状腺功能亢进性心脏病(HHD)大鼠心肌组织代谢物变化,筛选相关代谢通路,阐明HHD可能的发病机制。方法 将20只SD大鼠随机分为对照组和HHD组,给予相应药物干预后,采集大鼠心脏组织进行GC-MS分析,结合多变量、单变量统计分析及数据库检索,筛选出HHD可能的潜在生物标志物,利用MetaboAnalyst 5.0软件对筛选出的潜在生物标志物进行代谢通路分析。结果 相对于对照组,HHD组共筛选鉴定出57种差异代谢物作为潜在生物标志物,这些潜在生物标志物参与了39条代谢通路,其中丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,β-丙氨酸代谢,牛磺酸和亚牛磺酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,戊糖和葡萄糖醛酸相互转化,氨酰-tRNA生物合成其6条代谢通路变化明显。结论 HHD心脏组织中氨基酸、糖类、脂类和核苷酸等代谢水平发生明显变化;上述6条代谢通路异常可能是HHD潜在发病机制。     

二乙基亚硝胺对大鼠肾代谢通路的影响

目的：探讨与二乙基亚硝胺(diethyl nitrosamine,DEN)肾毒性有关的肾代谢标志物及其参与的代谢通路。 方法：将19只大鼠随机分为两组：健康对照组(n=9),给予大鼠灭菌食用水自由饮用;DEN给药组(n=10),给予大鼠 0.1 mg/mL DEN溶液自由饮用。18周后麻醉并处死大鼠采集肾组织进行磁共振代谢组学检测和病理学检测。结果： 与健康对照组比较DEN给药组大鼠肾代谢物的含量变化比较明显,如丙氨酸、牛磺酸、醋酸盐、丙酮酸、胆碱含 量显著减少,而肌酸、甘氨酸、氧化三甲胺、蛋氨酸、脯氨酸、乳酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸含量显著增加。 结论：DEN给药组大鼠肾组织有5种代谢通路发生了明显的变化,包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸生物合成通路,甘 氨酸,丝氨酸和苏氨酸代谢通路,丙酮酸代谢通路,糖酵解和糖异生通路及半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路。     

基于代谢组学探讨疏调气机汤治疗甲状腺功能亢进症的作用机制

目的 通过代谢组学探讨国医大师张震创立的疏调气机汤治疗甲状腺功能亢进症的效应机制。方法 大鼠适应性喂养后，分为空白组5只和甲亢造模组18只，使用左甲状腺素诱导大鼠呈甲状腺功能亢进症，将造模后的甲亢大鼠分为模型组、阳性药丙硫氧嘧啶(PTU)组和疏调气机汤给药组每组6只，各组分别给药6周。对甲状腺组织进行苏木精-伊红染色，观察其甲状腺组织病理变化；检测大鼠血清促甲状腺激素(TSH)、游离三碘甲状腺原氨酸(FT3)、游离甲状腺素(FT4)、抗促甲状腺素受体抗体(TRAb)、干扰素γ(IFN-γ)、白介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子(THF-α)水平，观察其指标变化；应用超高压液相色谱仪、质谱仪对空白组、模型组、疏调气机汤给药组大鼠血清中的代谢产物进行非靶向检测，并对差异代谢物进行相关通路分析。结果 疏调气机汤能降低甲亢大鼠血清TSH水平，升高FT3和FT4水平，并显著降低炎症因子IFN-γ、TNF-α/IL-6水平(P＜0.05)。病理切片显示:模型组甲状腺组织中淋巴细胞浸润，甲状腺滤泡上皮细胞肿大，滤泡腔增大，滤泡内胞质分布不均，胶质分泌旺盛；疏调气机汤组较模型组滤泡结构完好，淋巴细胞浸润较轻，胶质分布均匀。运用代谢组学技术筛选出具有显著性变化的潜在血清标记物61个，对差异代谢物进行KEGG代谢通路分析后发现，在2-氧代羧酸代谢途径，神经活性配体-受体相互作用途径、甘氨酸丝氨酸和苏氨酸代谢等通路呈高表达水平。结论 疏调气机汤对甲状腺功能亢进大鼠具有良好的治疗作用，推测其作用机制与2-氧代羧酸代谢途径，神经活性配体-受体相互作用途径、甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢相关。     

儿童病毒性肺炎风寒郁肺证代谢组学研究

目的?分析病毒性肺炎风寒郁肺证患儿的血清代谢指纹图谱,探讨中医证候的组学代谢物研究方法。方法?30例风寒郁肺证患儿、30例健康儿童血清进行气相色谱-质谱检测,通过在线分析平台XCMS Online预处理、NIST数据库和已有标准品进行验证、MetaboAnalyst确定差异性代谢物及代谢通路。结果?有机酸、氨基酸、脂类等差异性代谢物及代谢通路的确定,能够良好区分风寒郁肺证与健康儿童组。与健康儿童相比,风寒郁肺证患儿血清中丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、牛磺酸、赖氨酸等多种有机酸、氨基酸上调;氨基丁酸、乙醇酸、甘油、1-棕榈酸单甘油酯、胆固醇、葡萄糖等下调,主要涉及丙氨酸、甘氨酸、牛磺酸代谢、氨酰tRNA合成和赖氨酸降解等5条代谢通路异常。结论?病毒性肺炎风寒郁肺证存在差异代谢物及代谢通路,这可能与病毒感染导致的机体的多个能量代谢通路相关;代谢组学可为类似中医证候客观化研究提供借鉴。      

GC/TOF-MS代谢组学技术研究雷公藤甲素在大鼠体内的急性毒性

采用GC/TOF-MS代谢组学技术研究雷公藤甲素对大鼠尿液中内源性小分子化合物的影响和毒性作用机制,寻找与毒性相关标志物,为雷公藤类药物临床毒性的早期预防和诊断提供依据。SD大鼠随机分为4组,分别为雷公藤甲素高(2.4 mg/kg)、中(1.2 mg/kg)、低(0.6 mg/kg)剂量组及空白对照组。单次灌胃给药后,收集第0、1、3和7天的尿液,GC/TOF-MS进行分析,对尿液中内源性小分子化合物进行鉴定并获取半定量数据,经过主成分分析发现:不同剂量给药和不同时间取样尿液中内源性小分子代谢谱有明显差异,可被清晰区分并呈明显的动态变化轨迹。代谢组学数据分析结果与常规血液生化和组织病理学检查结果基本吻合。研究结果发现,给药引起尿液中的苹果酸、枸橼酸、牛磺酸、谷氨酸、苏氨酸及软脂酸等发生明显改变,提示与雷公藤甲素毒性相关,为潜在的毒性标志物。本研究结果表明,通过测定尿液中小分子代谢物可反映雷公藤甲素对大鼠的毒性,代谢组学技术可以作为药物毒性评价方法。代谢通路分析结果提示,雷公藤甲素对肝脏的毒性机制可能与大鼠肝脏线粒体受损、影响三羧酸循环、氨基酸代谢及脂质代谢有关。     

基于GC-MS代谢组学分析MK-801诱导精神分裂症大鼠血浆代谢特征

目的 基于代谢组学方法探索MK-801诱导精神分裂症大鼠的特征性生物标志物及代谢途径,为精神分裂症病理提供新见解。方法 于2020年8月选用20只4周龄雄性SD大鼠,随机数字表法将大鼠分为对照组（腹腔注射生理盐水）和试验组（腹腔注射MK-801）,每组各10只,2周后,依次进行旷场实验、高架十字迷宫实验和Y迷宫实验评价大鼠自主活动、焦虑样行为和学习记忆能力。采用气相色谱-质谱联用技术分析大鼠血浆代谢物,采用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和KEGG通路富集分析筛选MK-801诱导精神分裂症大鼠血浆差异代谢物和显著变化的代谢通路。结果 与对照组相比,慢性MK-801给药导致大鼠在旷场行为学测试中运动路程显著降低、在高架十字迷宫行为测试进入开臂的次数和在开臂持续的时间显著降低和在新物体识别实验中测试期探索新物体时间显著降低（P<0.05）,成功模拟精神分裂样症状。根据代谢组学分析在对照组与试验组之间的差异代谢物为苏氨酸、丝氨酸、肌氨酸、丙氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、柠檬酸、酪氨酸、D-核糖、核糖醇、色氨酸,且与对照组相比,其相对浓度均呈下降趋势;这些差异代谢物主要富集在两条代谢通路,即...     

基于GC-MS技术的脑缺血再灌注损伤大鼠脑组织与血清代谢谱研究

目的探讨脑缺血再灌注损伤大鼠脑组织和血清中差异表达的代谢物。方法采用Zea Longa改良栓线法构建大鼠脑中动脉栓塞(MCAO)模型,收集脑组织和血清,采用气相色谱-质谱(GC-MS)方法检测代谢物表达谱。利用OmicShare工具对代谢物进行聚类分析。运用主成分分析法(PCA)、最小二乘法-判别分析法(PLS-DA)结合t检验筛选得到差异表达的代谢物。进一步利用Metabo Analyst数据库对差异表达的代谢物进行通路分析。结果总共鉴定出105个血清代谢物以及95个脑组织代谢物。PLS-DA分析表明,假手术组和MCAO模型组血清和脑组织区分较好。假手术组相比,MCAO大鼠血清中尿素、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甘露糖、尿素、苯丙氨酸以及蛋氨酸代谢物显著升高(P0.05),与脯氨酸、丙氨酸、谷氨酸、肌醇、丝氨酸、丙三醇、亚油酸以及4-羟基脯氨酸显著降低(P0.05)。MCAO模型大鼠脑组织丙氨酸、乳酸、尿素、亮氨酸、脯氨酸、缬氨酸、2-羟基异丁酸、异亮氨酸显著升高(P0.05)。代谢通路分析结果表明,这些差异代谢物可参与部分氨基酸合成及代谢通路、亚油酸代谢通路、甲烷代谢通路、甘油酯类代谢通路及氨酰-tRNA生物合成等。结论脑缺血再灌注损伤脑组织与血清中存在差异表达的代谢物,可能参与脑卒中发病机制,为研发脑卒中的早期诊断标志物提供依据。