代谢组学研究进展及在营养学领域的应用

近年来,基于色谱、质谱和核磁共振等分析技术的代谢组学在营养学领域发展迅速。本文通过对2014～2019年期间发表的期刊论文、专利的分析,综述了五年来代谢组学的研究进展,包括样品前处理方法、样品分析检测方法、数据处理方法等。另本文还对代谢组学技术在营养学领域应用的新成果进行了全面总结,对相关的研究前沿、发展趋势进行了展望。[营养学报,2020,42(4):408-412]     

睡眠剥夺小鼠肝脏代谢稳态变化的代谢组学分析

目的 探讨睡眠剥夺对小鼠肝脏中不同代谢物代谢稳态的影响及其关联的代谢通路,阐释睡眠不足对健康影响的代谢相关机制。方法 2月龄C57BL/6J小鼠随机分为睡眠剥夺组和正常对照组,每组4只,普通饲料喂养。睡眠剥夺组利用小鼠睡眠剥夺仪,每日剥夺睡眠20 h,连续10 d;对照组小鼠同样设备条件下自由睡眠10 d。采集动物肝脏,制取上清液,以液相色谱-质谱联用（LC - MS）法检测两组小鼠的肝脏代谢物谱,对差异代谢物进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法 - 判别分析(OPLS - DA),并通过MetPA数据库分析差异代谢物的代谢通路。结果 相较于对照组,睡眠剥夺组小鼠共检出11种差异代谢物。代谢通路的权重分析表明,睡眠剥夺对小鼠肝脏物质代谢通路影响较大的主要有嘧啶代谢、氨基酸代谢、谷胱甘肽代谢及花生四烯酸代谢。其关键差异代谢物依次为尿苷、谷氨酸、5’ - 甲基硫代腺苷(MTA)、谷胱甘肽和花生四烯酸。结论 短期睡眠剥夺即可引起机体谷胱甘肽代谢、嘧啶代谢、氨基酸代谢及花生四烯酸代谢等多重代谢紊乱,有损代谢健康。     

重视开展儿科领域内代谢组学研究

代谢组学是近年来飞速发展的一个前沿研究领域。在医学领域里已经开展了对癌症、代谢性疾病、肥胖和营养学的应用研究,成功地找到了具有指示意义的生物标志物,促进了早期诊断和及时治疗。本文就从代谢组学及其简史、代谢组学方法学的基本指向、儿科代谢组学研究、代谢组学的哲学指向等四个方面做一介绍。     

大骨节病代谢组学的研究进展

大骨节病是一种地方性变形性骨关节病,至今病因未明,且尚无有效治疗措施,因此寻找早期生物学诊断标志物对于大骨节病的防治具有重要意义。本文通过文献回顾,结合近年来国际上在骨关节病方面的研究方法和进展,综述了大骨节病既往在代谢方面的研究以及通过代谢组学技术寻找生物标志和进行病因研究的前景。     

营养代谢组学面临的问题

代谢组学是通过研究小分子代谢产物而了解机体代谢的改变,目前已广泛应用于药理学和毒理学的研究,然而在营养学领域却刚刚起步.研究的最终目的虽是一样的,但营养代谢组学却面临着许多问题,如小分子物质数据库的建立、许多干扰因素对营养物质代谢产物筛选的影响等.即便如此,由于模式识别技术的发展虽滞后,但研究者们对营养代谢组学的发展仍充满了期待.     

营养代谢组学在儿科儿童保健中的应用

<正>1儿童生命早期营养的重要性随着科学深入发展,表观遗传学、分子生物学、基因组学、蛋白组学、代谢组学和脑发育等生命科学领域的实验研究成果,都为胎儿和婴幼儿期的营养状况对远期健康影响提供了科学依据。人们的营养学观念正在发生着重大转变,对儿童生命早期营养的重要性有了进一步新的认识。营养不仅仅只为满足胎儿、婴幼儿体格发育增长的单纯需求,实际上营养素已超越营养的作用:良好的营养可以降低出生缺陷的发生率。在胎儿形成-出生-儿童发育成熟的     

营养支持中的物质代谢与营养代谢组学

0 引言 40余年来, 外科营养支持已在临床得到广泛的应用与多方面的研究,成为当代外科治疗中一个不可缺少的部分, 许多病人得以转危为安, 一些疾病的预后由此而得到改善.     

代谢组学技术在电离辐射防护研究中的应用

代谢组学作为系统生物学研究的重要方法,不仅在生命科学研究中发挥重要作用,在辐射防护研究领域的应用也日益广泛。本文从啮齿类动物、灵长类动物模型的代谢组学和代谢组学方法的临床研究等方面,综述代谢组学方法和技术在辐射损伤中的诊断和机制研究,以及在辐射防护药物研究中的价值。     

营养不良大鼠血浆小分子物质代谢组学的研究

目的:利用代谢绀学方法检测能反应营养小良大鼠血浆小分子代谢物质,探讨代谢组学在营养小良研究中的应用.方法:实验分为营养不良组和对照组.对照组大鼠自由进食、饮水,营养不良组自由进水,每大给予该体质苗大鼠所需食物的60%.造模成功后,收集大鼠血浆,用液质分析(LC-MS)方法检测并比较两组大鼠皿浆小分子物质.结果:营养不良组大鼠与对照绀相比,血浆中肉毒碱和色氨酸碎片含量增加,而甜菜碱、棕榈酰肉碱、亚麻酸、二十二碳六烯酸和化生四烯酸等含量均降低. 结论:用LC-MS方法检测得到的小分子物质与大鼠营养不良相关.代谢组学可作为营养小良指标的筛选方法.     

哺乳动物卵泡相关代谢组学研究进展

卵母细胞质量是决定辅助生殖结局的一项重要因素,创建一种简单可靠的卵母细胞质量评价体系有助于提高辅助生殖的成功率。新兴的代谢组学有望成为评估卵母细胞质量的新方法。目前,代谢组学已广泛应用于女性生殖相关的科学研究,通过对卵母细胞、颗粒细胞和卵泡液等样品中的中小分子进行定性和定量分析,研究者们寻找到多种与女性不孕相关的标志性代谢物,涉及糖类、脂质和氨基酸等多种物质的代谢,对于临床不孕症的诊断和治疗具有潜在的应用价值。综述近年哺乳动物卵泡相关的代谢组学研究。     

妊娠期高血压疾病的代谢组学研究进展

妊娠期高血压疾病(hypertensive disorders of pregnancy,HDP)是一种常见的妊娠并发症,严重威胁母婴的生命健康。目前尚缺乏对其进行预测及早期诊断的有效手段,且发病机制尚不清楚。代谢组学方法是发现疾病发生发展过程中重要生物标志物的最有效手段之一。本文通过检索PubMed,Web of Science及中国知网等电子数据库,系统回顾了应用非靶向和靶向代谢组学方法研究HDP的相关成果。通过对22项研究的系统分析发现,目前的研究主要采用病例对照研究设计方案,部分代谢物及代谢物谱有助于对HDP的预测及早期诊断,脂质和肉碱是HDP发生中重要的代谢产物。代谢组学方法是对HDP进行预测及早期诊断的重要工具,基于代谢组学研究HDP的生物标志物有望应用于常规临床实践中,并帮助更好地了解疾病的病生理机制,进而对疾病采取有效的防治措施,减轻疾病负担。     

代谢组学技术在营养学的应用

代谢组学以质谱、核磁共振等高通量、高灵敏度技术为检测平台,以生物体系中小分子代谢产物为研究对象,能够准确反应外界干预下机体代谢应答的变化。本文综述了代谢组学技术在生物活性成分作用机制、膳食干预、营养流行病学及营养相关慢性病防治方面的应用。[营养学报,2021,43 (6):609-614]     

代谢组学及其研究策略和分析方法进展

代谢组学，研究生物体系受到内在和外在因素刺激产生内源性代谢变化的一门科学，在最近短短几年内取得了迅速发展，发表的相关科学文献和综述的数量急剧上升，但目前对代谢组学的认识和研究仍处于初期发展阶段。代谢组学主体上属于系统生物学范畴，本文基于代谢组学的复杂性、整体性和动态反应性等特点，总结代谢组学的基本概念、目标层次和解析策略，并就代谢组学生物分析策略、数据分析技术现状、发展趋势以及相应可能机制的探讨和面临的挑战等热点问题进行了简要评述。     

液相色谱和质谱联用技术及其在代谢组学中的应用

代谢组学(metabonomics)作为系统生物学的重要组成部分,已成为一项新的研究热点。代谢组学旨在对生物体液代谢物进行定性、定量研究。液相色谱和质谱联用(liquid chromatography-massspectrum,LC-MS)技术已应用于代谢组学研究。高效液相色谱和质谱联用(high-performance liquid chromatography-mass spectrometry,HPLC-MS)技术具有检测样本多样性、可重复定量分析、具足够灵敏度及选择性、分析快速且方便、可分析体液中结构复杂分子等优势。本文就高效液相色谱和质谱联用技术及其用于代谢组学研究的现状综述如下。     

高龄女性卵子微环境的代谢组学研究进展

代谢组学通过对所有小分子代谢物进行定性定量分析,寻找与生理病理变化相关的代谢物,为疾病的诊断及治疗提供新方法。卵子发育依赖卵泡液、卵丘细胞等微环境。在卵子发育过程中,微环境为卵子提供能量、营养等,并清除有害代谢物,减轻对卵子的损伤。高龄女性生育力下降表现为卵巢储备功能下降及卵子质量降低。随着年龄的增长,卵子微环境代谢组学发生改变,如糖代谢、脂代谢、蛋白质代谢等,影响卵子发育、成熟、受精及后续胚胎发育,是导致高龄女性生育力下降的原因之一。分析高龄女性卵子微环境代谢组学不仅可以反映其物质组成及代谢水平变化,还可以反映代谢物对卵子的影响,进而评估卵子的发育潜能,为预测高龄女性体外受精-胚胎移植助孕结局提供参考。     

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。     

妊娠期糖尿病对子代肺成熟度影响的代谢组学研究进展

妊娠糖尿病如果孕妇继续保持高血糖并且控制不理想,会刺激胎儿胰岛素分泌增多,引起孕妇高胰岛素血症。当母亲的胰岛素浓度升高时,会抑制胎儿糖皮质激素的分泌,最终导致胎儿肺泡发育滞后及低血糖症。目前,胎肺成熟度是通过羊水泡沫测试来判断的,行羊膜腔穿刺术属有创操作存在一定弊端,现今临床上存在较大的争议。随着代谢组学在妊娠期糖尿病中的研究越来越多,本文主要就代谢组学在妊娠期糖尿病对子代肺成熟的影响的研究进展进行阐述。     

代谢组学在儿童肥胖研究中的应用研究进展

<正>据WHO数据显示,2014年全世界超重成人(≥18周岁)超过19亿,其中肥胖的有6亿多人,占成年人总数的13%,其中男性占11%,女性占15%;超重或肥胖的5岁以下儿童达到4 100万,全球肥胖率在1980-2014年之间增长了一倍以上。我国的情况也不容乐观,据2015年中国居民营养与慢性病状况报告显示,6~17岁儿童青少年超重率为9.6%,     

全谷物稻米对正常大鼠糖脂相关代谢组学的影响

目的 探讨全谷物稻米与普通饲料及精制稻米相比,对正常大鼠血糖、血脂及相关代谢组学的影响.方法 36只SPF级雄性SD大鼠,按初始体重和空腹血糖分为3组,分别饲喂AIN-93 G饲料(对照组)及采用精制米粉或糙米粉配制的饲料(45％精米组、45％糙米组),共喂养18周.每周监测进食量、体重,实验末期取腹主动脉血测定血糖、...     

基于代谢组学的慢性盆腔炎发病机制研究

目的基于~1H-NMR代谢组学技术并结合多元统计分析方法探究慢性盆腔炎疾病的病理机制。方法选取2016年3-8月就诊于兰溪瑞康医院的20例慢性盆腔炎患者为实验组;另选取同期在该院体检的20例健康女性志愿者为对照组。两组研究对象均进行相关妇科检查,同时排除其他疾病的干扰。结果两组血常规检测结果比较,差异有统计学意义(P0.05);两组之间的血清代谢组学分析显示PCA能够明显分开,表明实验组与对照组的血清代谢轮廓存在显著性差异;通过OPLS-DA分析,共找到5个差异代谢物:甘油磷酸胆碱、肌酸、缬氨酸、谷氨酰胺和氧化三甲胺。结论慢性盆腔炎患者机体的代谢发生显著性变化,其疾病的发生可能与诱发机体炎症和微生物代谢紊乱存在显著性关系。