自然衰老小鼠肝脏与血清的非靶向代谢组学特征

目的 检测自然衰老小鼠肝脏与血清的代谢组学改变情况。方法 取10只2月龄小鼠与10只18月龄小鼠,分离生理条件下的肝脏和血清做样本制备,采用液相色谱-串联质谱技术做代谢物鉴定与定量,对过滤后的高质量数据做整体分析、差异筛选和差异代谢物功能分析。结果 质谱负离子和正离子模式在小鼠肝脏分别鉴定到242和399个代谢物,在小鼠血清分别鉴定到265和230个代谢物,年轻与年老小鼠代谢组的整体区分较小。衰老肝脏鉴定的上调代谢物涉及核黄素代谢、糖代谢和花生四烯酸代谢等通路,下调代谢物涉及嘧啶代谢、嘌呤代谢、甘油磷脂代谢、谷胱甘肽代谢和烟酰胺代谢。血清中伴随衰老改变的代谢物与多种核酸代谢相关途径相关,如嘧啶代谢、嘌呤代谢、一碳单位池、氨糖及核糖代谢等途径。结论 衰老小鼠肝脏及血清可能存在核酸代谢通路紊乱,本研究为衰老相关机制研究及干预途径选择提供了数据支持。     

玄参提取物对甲亢模型大鼠肝脏代谢组学的影响

目的探讨玄参提取物对甲亢模型大鼠肝脏代谢组学的作用及作用机制。方法通过超高效液相色谱-飞行时间-质谱技术分析优甲乐及玄参提取物作用下的大鼠肝脏代谢物谱。应用正交偏最小二乘判别分析法研究空白组和模型组之间的代谢物谱差异,并通过变量重要性投影(VIP)在肝脏中发现了潜在生物标志物。通过比较潜在生物标志物的含量差异,探讨玄参的干预作用。结果在模型组大鼠肝脏代谢物中发现了21个潜在生物标志物,而玄参提取物显著回调的代谢物有14个,分别参与糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚生物合成、花生四烯酸代谢、嘌呤代谢、α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢、谷胱甘肽代谢和甘油磷脂代谢。结论玄参提取物可能通过改善甲亢模型大鼠肝脏中相关潜在生物标志物表达及其相关代谢通路发挥治疗甲亢的作用。     

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。     

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。     

基于代谢组学技术筛选与血压升高相关的差异性代谢物

目的 探讨与自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats, SHR)血压升高相关的潜在差异性代谢物及代谢通路。方法 采用非靶向代谢组学技术,研究5、7、9周龄的SHR与正常组血清代谢物的变化并筛选出不同周龄中共同存在的代谢物,结合SIMCA-P软件进行代谢组学数据与血压的相关性分析,发现其对血压升高的影响,利用MetaboAnalyst平台对相关代谢物进行通路分析,发现与血压变化相关的通路。结果 经数据库查询鉴定出10个同时存在于不同周龄的差异性代谢物,分别是：胆碱、花生四烯酸、二十二碳六烯酸、血栓烷B₂、尿酸、16-羟基十六烷酸、十二烷二酸、胆酸、12(13)-DiHOME、牛磺鹅去氧胆酸。7周时血栓烷B₂与血压正相关,二十二碳六烯酸、尿酸、十二烷二酸、胆酸、花生四烯酸与血压呈负相关;9周时十二烷二酸、二十二碳六烯酸、胆酸与血压呈正相关,血栓烷B₂、尿酸、花生四烯酸与血压呈负相关。花生四烯酸通路是高血压中血压升高的主要影响通路。结论 以花生四烯酸为主的脂质代谢通路是高血压发生发展的主...     

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。     

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。     

黄芪汤对人体代谢的影响及其在疾病防治中的辅助作用

目的 本研究采用代谢组学技术和方法,研究健康成人口服黄芪汤前后血浆代谢谱的变化,为黄芪汤的药效研究提供依据和参考。方法 联合采用气相色谱质谱和液相色谱质谱两个平台,结合单变量和多变量统计分析方法,考察服用黄芪汤前后人体血浆中内源性代谢物的波动情况。结果 主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析结果均显示,服药前和服药后2h,人体血浆代谢谱有明显的分离趋势,内源性代谢物发生了显著的波动。借助单维和多维统计分析方法,筛选出了49种服药前后的差异代谢物。黄芪汤中的主要成分芒柄花素及其代谢产物芒柄花素葡萄糖苷的水平在服药后均显著升高。色氨酸、苯丙氨酸和胆酸等物质显著降低。结论 服用黄芪汤后人体氨基酸代谢、脂肪代谢、糖类代谢和胆酸代谢均有波动,这些代谢物与肝病和糖尿病的防治有紧密关联。     

黄芪膜分离小分子成分对CTX、HC诱导的免疫抑制模型血清代谢组学比较研究

目的 采用血清代谢组学方法分析黄芪膜分离M4部位对两种免疫抑制模型大鼠内源性代谢产物的影响,探究黄芪的免疫调节作用机制。方法 分别选用环磷酰胺(CTX)和氢化可的松(HC)建立两种免疫抑制大鼠模型,采用超高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS/MS)技术对两种模型对应各组大鼠血清样本进行代谢组学分析,运用多元统计分析及单变量统计分析方法筛选并鉴定差异代谢物,并基于MetaboAnalyst 5.0在线分析平台进行代谢通路分析。结果 从CTX诱导的免疫抑制模型中筛选得到26种差异代谢物,黄芪M4部位对所有差异代谢物均表现出显著回调作用;代谢通路富集结果表明,这些差异代谢物主要涉及6条代谢通路,主要为氨基酸代谢、花生四烯酸代谢、嘧啶代谢及视黄醇代谢。从HC诱导的免疫抑制模型中筛选得到9种差异代谢物,黄芪M4部位对其中6种差异代谢物表现出显著回调作用;代谢通路富集结果表明,这些差异代谢物主要涉及视黄醇代谢和初级胆汁酸生物合成2条代谢通路。结论 黄芪M4部位对免疫抑制生物标志物的调节趋势表明,其可能通过苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成调节,以及苯丙氨酸、视黄醇、嘧啶...     

基于尿液代谢组学的土三七诱导大鼠肝损伤的机制研究

目的:采用代谢组学技术检测土三七干预后大鼠尿液中内源性代谢物的变化,分析土三七诱导大鼠肝脏损伤的可能机制。方法:12只SD大鼠,随机分为对照组和土三七组,每组6只。土三七组大鼠灌胃给予7.5 g·kg-1·d-1土三七水煎液,对照组大鼠灌胃给予等体积纯净水,连续给药14 d。末次给药后,代谢笼收集大鼠尿液,并分离大鼠血清和肝脏组织。生化分析仪检测血清ALT、AST、TBIL和TG水平; HE染色后光镜下观察肝组织病理形态学变化。液质联用(LC-MS)技术检测尿液样本,主成分分析评价组间代谢谱差异,筛选并鉴定差异性代谢物,分析代谢通路。结果:与对照组比较,土三七组大鼠血清ALT、AST和TBIL水平显著增高(P0.05,P0.01); HE染色结果显示,土三七组大鼠肝组织结构破坏,细胞排列紊乱,有炎性细胞浸润。代谢组学分析显示,组间代谢谱差异明显,尿液样本中共鉴定出马尿酸、苯丙氨酸、N-甲基烟酰胺、氧化三甲胺等40个差异代谢物,涉及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,苯丙氨酸代谢,烟酸和烟酰胺代谢,Vit B2代谢等主要代谢通路。结论:土三七诱导大鼠肝脏损伤,其机制可能与苯丙氨酸生物合成和代谢、烟酸和烟酰胺代谢、Vit B2代谢等有关。     

基于尿液代谢组学技术研究尿毒清颗粒治疗慢性肾功能衰竭的机制

目的: 运用代谢组学方法研究尿毒清对慢性肾功能衰竭（CRF）大鼠尿液代谢谱的影响,并探讨其机制。方法: 36只大鼠随机分为空白对照组、模型对照组和尿毒清组。采用腺嘌呤法制备大鼠CRF模型。运用超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱技术结合主成分分析和偏最小二乘判别分析,比较空白对照组、模型对照组、尿毒清组大鼠尿液的代谢谱,筛选出变量重要性投影值>1且P < 0.05的内源性物质作为CRF潜在的生物学标志物,并进行代谢通路的富集分析。结果: 与空白对照组比较,模型对照组大鼠体质量降低、肾脏系数增高、血清肌酐和尿素氮水平升高（均P < 0.01）,而尿毒清组上述指标较模型对照组均有所改善（均P < 0.01）。共鉴定出15个潜在生物学标志物,涉及9条代谢通路紊乱,分别为苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的生物合成,乙醛酸和二羧酸代谢,缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸生物合成,花生四烯酸代谢,半胱氨酸和蛋氨酸代谢,三羧酸循环,甘油磷脂代谢,色氨酸代谢,酪氨酸代谢。结论: 尿毒清对CRF大鼠具有一定的治疗作用,其机制可能与调节氨基酸代谢、脂质代谢和能量代谢等有关。     

气相色谱-质谱联用技术对小鼠急性肝损伤的代谢物及相关代谢通路的研究*

目的 采用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术探究四氯化碳CCl4致小鼠急性肝损伤后肝组织代谢物的变化，筛选相关代谢通路。方法 腹腔注射0.1% CCl4（V/V）橄榄油溶液复制诱导小鼠急性肝损伤模型，对照组和模型组小鼠肝组织样品经预处理、衍生后，进行基于GC-MS的代谢全谱分析，利用Metabo analyst 3.0 统计软件进行在线数据分析，观察两组的差异代谢物并分析相关代谢通路。结果 通过GC-MS检测分析共找到33种可能的内源性物质，通过图谱指认出14种物质，利用基于偏最小二乘判别分析（PLS-DA）能清晰地将两组样本分开，通过标志代谢物分析可能的代谢通路。结论 基于GC-MS的代谢组学技术可用于急性肝损伤小鼠动物模型的评价研究。     

早期动脉粥样硬化患者的血清代谢组学研究

目的 采用基于液相色谱- 质谱联用技术的代谢组学方法,探讨早期动脉粥样硬化（AS）患者 的血清生物标志物,为AS 的发生机制和早期诊断提供依据。方法 运用基于超高效液相色谱- 四极杆飞行 时间质谱技术对24 例健康志愿者（对照组）和27 例AS 患者（AS 组）的血清样本进行代谢组学分析。采用 正交偏最小二乘法判别分析方法对所得数据进行模式识别,分析两组代谢谱差异,筛选并鉴定两组差异代谢 产物。结果 血清样本中共鉴定分析6 个差异代谢产物,其中AS 患者血清中甜菜碱含量升高（P <0.05）,而 磷脂酰胆碱等5 个代谢产物的水平降低（P <0.05）。结论 AS 发生早期,机体氨基酸代谢、脂肪酸代谢及三 羧酸循环等代谢通路发生改变,所鉴定代谢产物有望成为AS 早期筛查指标。     

Exploring pathogenesis in subjects with subjective Tinnitus having kidney deficiency pattern in terms of Traditional Chinese Medicine based on serum metabolic profiles

OBJECTIVE

To investigate the metabolic pathogenesis in subjects with subjective tinnitus (ST) having kidney deficiency pattern (KDP) (ST/KDP) in terms of Traditional Chinese Medicine.

基于超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术研究苦参醇提物致大鼠肝毒性的尿液代谢组

目的 观察苦参醇提物（Sophora flavescens alcohol extract,SFAE）对大鼠尿液代谢轮廓的影响,探讨SFAE可能的肝毒性机制。方法 将雄性SD大鼠分为3组,每组6只,分别灌胃给予SFAE 0、1.25、2.5 g/kg,14 d后,采用超高效液相色谱-高分辨质谱（ultra-performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry,UPLC-HRMS）检测大鼠尿液中代谢物的变化。采用主成分分析（principal components analysis,PCA）和正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA）对组间代谢物进行多元统计分析,筛选潜在的生物标志物,并分析相关的代谢通路。结果 3组大鼠尿液中代谢物在14 d后得到很好的区分,发现并鉴定出15个主要的差异代谢物,其中N6,N6,N6-三甲基-L-赖氨酸、胆酸、甘氨胆酸、脱氧胆酸、马尿酸和肌酸与肝脏毒性关系密切,二氢鞘氨醇和酮戊二酸表达水平降低,其余13种差异代谢物表达水平升高,苦参主要干扰大鼠体内胆汁酸代谢、能量代谢和氨基酸代谢等代谢通路。结论 SFAE对大鼠产生肝毒性,且肝毒性与给药剂量呈正相关。     

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。