非酒精性脂肪性肝病大鼠的血清溶血磷脂酰胆碱和氨基酸代谢轮廓研究

目的 利用代谢组学手段研究非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)大鼠血清的氨基酸和溶血磷脂酰胆碱(lysophosphatidylcholine, LPC)代谢轮廓,寻找可表征NAFLD的生物标志物并推测其发生的可能机制。方法 通过喂养高脂饮食饲料和腹腔注射CCl_4制备NAFLD大鼠,采用液相色谱-质谱联用技术测定对照组和NAFLD组的大鼠血清中15种LPCs和18种氨基酸的含量;采用主成分分析和正交偏最小二乘法-判别分析等方法分析大鼠NAFLD肝损伤后血清中LPC和氨基酸代谢轮廓的变化,运用Pearson相关分析方法分析生物标志物与NAFLD的相关性。结果 NAFLD组的大鼠血清LPC和氨基酸代谢轮廓明显偏离对照组,且能完全区分开;LPC(20∶1)、精氨酸和谷氨酸对NAFLD有显著贡献,这3个代谢物被鉴定为生物标志物;LPC(20∶1)和精氨酸与AST、ALT、LDL、TBIL等血清生化指标显著相关。结论 血清溶血磷脂酰胆碱和氨基酸的代谢轮廓与NAFLD密切相关。

基于气相色谱-质谱联用技术的水稻代谢轮廓分析方法的建立

开展了基于衍生化气相色谱-质谱联用的水稻代谢物分析方法的研究。采用D-最优试验设计对代谢物的提取溶剂进行优化,考察了水、甲醇、乙腈和异丙醇的提取效率,通过多元统计分析评价提取效能和溶剂配比的相关性,最终确立以80%(v/v)甲醇/水作为代谢物提取的最适溶剂。在此基础上对该方法的分析性能进行评价,发现绝大多数代谢物(>90%)具有良好的精密度、重现性和稳定性(相对标准偏差小于30%),且占总峰面积88.0%的代谢物的响应值与其浓度间呈线性关系(相关系数>0.9)。采用气相色谱-质谱联用方法从水稻种子中共鉴定出86个代谢物,涵盖糖、氨基酸、有机酸、甾体等多类浓度差异大的物质,适合于水稻的代谢表型差异研究。

血清胆汁酸代谢轮廓分析在妊娠肝内胆汁淤积症诊断中的应用

目的:探讨血清胆汁酸代谢轮廓分析在妊娠肝内胆汁淤积症(Intrahepaticcholestasisofpregnancy,ICP)诊断中的作用。方法:应用柱前衍生HPLC-荧光检测法测定ICP患者,乙肝孕妇和正常孕妇(各11例)血清胆汁酸谱(5种游离型和4种甘氨结合型),结合主成分分析法(Principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判别分析法(Partial least-squares discriminantanalysis,PLS-DA)对血清胆汁酸谱进行分析。结果:血清胆汁酸代谢轮廓分析可区分ICP患者,乙肝孕妇和正常孕妇,其模型的正确诊断率和预测能力分别为97.0%和75.3%。结论:血清胆汁酸代谢轮廓分析有助于ICP的诊断和鉴别诊断。

基于母胎胆汁酸代谢轮廓的妊娠肝内胆汁淤积症分度研究

目的:探讨基于母胎血清胆汁酸代谢轮廓的妊娠肝内胆汁淤积症(intrahepatic cholestasis of pregnancy,ICP)分度。方法:采用高效液相色谱-紫外检测法对61名正常孕妇,轻、重度ICP患者母、脐血的9种结合型胆汁酸成分进行测定,并将受试者分为建模集(n=40)与验证集(n=21),结合偏最小二乘判别分析对胆汁酸代谢轮廓进行分析、建模与验证。结果:母血胆汁酸代谢模型可区分正常孕妇组,轻度ICP组,与重度ICP组;脐血胆汁酸代谢模型可区分重度ICP组与非重度组。母、脐血分度模型的验证效率分别达90.5%与100.0%。牛磺熊去氧胆酸(P=0.004),牛磺胆酸(P=0.005)以及甘氨胆酸(P=0.032)在ICP孕妇中明显增高;甘氨石胆酸(P<0.001)和牛磺脱氧胆酸(P=0.001)在ICP胎儿中明显增高。结论:ICP母、脐血各有其特征的胆汁酸代谢轮廓,均可用于对ICP分度。

基于气相色谱的血清中游离脂肪酸代谢轮廓分析区分糖尿病与正常人

建立了以硫酸/甲醇为甲酯化试剂的气相色谱法,对人血清中7种游离脂肪酸(FFA)进行定量代谢轮廓分析。该法以十七酸为内标,血清样品直接甲酯化处理,采用Rtx-Wax色谱柱分离,氢火焰离子化检测器检测。研究结果表明,7种脂肪酸在2～500μg/mL范围内线性关系良好(r>0.999),相对标准偏差(RSD)为1.15%～5.39%,回收率为76.6%～121.9%。用建立的FFA定量轮廓分析方法结合主成分分析区分了31例糖尿病患者和30例正常人,结果显示糖尿病病人与正常人血清中的脂肪酸代谢存在差异。所建立的方法操作简单,结果准确可靠,可用于FFA血清浓度的监测。而肉豆蔻酸(C14∶0)和油酸(C18∶1)承载了两组人群的重要信息,作为可能的标志物,对糖尿病的临床诊断具有重要意义。

血清代谢轮廓分析在评估乙肝肝硬化病程中的应用

采用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)作为代谢组学研究平台,分析不同Child-Pugh分级肝硬化病人和健康人群的血清标本,获取代谢轮廓。对数据进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA),用各组病例的80%作为训练数据构建疾病的OPLS-DA区分模型,以剩余的20%作为检测数据,观察模型对处于肝硬化不同阶段病例的区分能力,探讨血清代谢轮廓分析在评估乙肝肝硬化病程中的应用价值及其方法。研究表明,由肝硬化A级组、B级组、C级组和健康对照组构建的OPLS-DA模型(R2Y=90.1%,Q2=66.7%)对检测数据的预测准确率达到93.8%,具有很好的判别能力。排除肝癌因素的影响,利用发生肝癌和未发生肝癌的肝硬化A,B,C及对照组(共7组)构建的OPLS-DA模型(R2Y=96.6%,Q2=56.7%),对检测组数据的预测准确率甚至接近100%。研究表明:由血清代谢轮廓构建的OPLS-DA区分模型可以灵敏地区分肝硬化的临床分级,区分肝癌的发生与否。说明本方法在乙肝肝硬化的病程评估中有良好的应用前景。

茉莉酸甲酯诱导下红豆杉细胞产生紫杉烷类物质群代谢轮廓分析

红豆杉细胞培养物经甲醇提取和固相萃取粗分离,进行反相高效液相色谱分析,获得了约含13个与紫杉醇极性相关的化合物色谱图,通过质谱联用和对照品参照,归属了这些化合物组成。进一步利用茉莉酸甲酯(MJ)诱导细胞,比较这些组分在诱导前后的相对色谱峰面积变化,结果表明,所有紫杉烷组分的浓度在诱导后都提高,其中以taxchinin M及其结构类似物提高最显著,紫杉醇,B-Ⅲ和B-Ⅵ等比C14位取代的taxuyunnanine C及其衍生物的浓度增加幅度要大,提示MJ对紫杉醇合成中非有效乙酰化旁路代谢有促进作用,而对C14位取代物生成的旁路促进作用不明显。本文为紫杉醇的生物合成研究提供了新的思路和方法。

尿中修饰核苷代谢轮廓分析在肺癌诊断中的作用

目的探讨尿中修饰核苷代谢轮廓分析在肺癌诊断中的作用。方法应用二维液相色谱在线分析系统得到42名正常人和80例肺癌患者尿中修饰核苷代谢轮廓谱,结合偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)对所得到的代谢轮廓谱数据进行分析。结果尿中修饰核苷代谢轮廓谱分析结合PLS-DA数据处理方法可以用于区分正常人与肺癌患者,其模型判断预测值为Q2=0.744。讨论尿中修饰核苷代谢轮廓分析对肺癌的诊断有一定的参考意义。

液相色谱-质谱联用系统在肝硬化不同阶段代谢轮廓研究中的应用

采用高效液相色谱-轨道离子阱质谱联用(HPLC-LTQ O rb itrap XL M S)代谢组学研究平台分析不同阶段肝硬化病人和健康人群的血清标本,获取代谢轮廓。采用模式识别方法结合非参数检验对数据进行分析。研究发现,由肝硬化A级组、B级组、C级组和健康对照组的代谢轮廓构建的正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)模型(R2(Y)=90.1%,Q2=66.7%),对检测组数据的预测准确率达到93.8%,具有很好的判别能力。从代谢轮廓中可以鉴别出用于区分不同疾病阶段的特异性代谢标志物,如溶血磷脂酰胆碱、甘氨鹅去氧胆酸、半胱氨酸、甘氨酸、氨基己二酸、哌可酸等。研究结果表明:利用代谢组学方法获得的血清代谢轮廓可以用来构建区分模型和寻找代谢标志物,为乙肝肝硬化的诊断和监测提供支持和依据。

中国红豆杉细胞培养物中紫杉烷的LC-ESI-MS代谢轮廓分析

目的建立小剂量生物样中紫杉烷的快速分析方法,为紫杉烷代谢特征研究提供新的分析方法和手段。方法用LCESIMS方法,先对包含了5种已知成分的紫杉烷混合溶液进行分析,以调整和优化质谱运行参数。随后正离子和负离子方式同时扫描,获得样品的总离子流图和多个色谱峰的相对分子质量信息,通过选择离子监控(SIM)对准分子离子峰进行MS/MS测定,分析化合物的结构特点和主要取代基,结合文献检索和遗传相关性分析,推测紫杉烷的结构。结果毛细管电压为25V、碰撞诱导能量为25eV时,获得较好的一级和二级质谱信号。具有多个乙酰取代基的紫杉烷在正离子扫描时,产生强的铵加合离子峰,含多个羟基的紫杉烷易产生质子加合峰。对样品中13个色谱峰进行了指认,其中8个经对照品和文献的比较可以确定其分子结构,另外5种可以推测紫杉烷母核的类型和取代基的数目和种类。结论用LCMS方法快速分析样品中紫杉烷的类型及其变化是可行的,为研究紫杉烷的代谢规律提供了有力的分析工具。

应用代谢轮廓区分不同致病性副溶血性弧菌

基于tdh,trh和tlh 3个基因区分了不同的致病性副溶血性弧菌.采用液相色谱(LC)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术获得不同的致病性副溶血性弧菌的代谢轮廓,并将其用于区分不同的致病性副溶血性弧菌;同时以肠杆菌基因间重复共有序列聚合酶链反应技术(ERIC-PCR)及DNA重复序列PCR技术(REP-PCR)为对照,采用NTsys2.10e软件计算所得结果的相似系数,并对气相色谱-质谱联用结果进行解析.结果表明,根据所得代谢轮廓可以很好地区分不同的致病性副溶血性弧菌;对气相色谱-质谱联用分析结果解析发现了不同致病性菌株的潜在生物标志物:tdh+,trh-,tlh+菌株3种,tdh-,trh+,tlh+菌株2种,tdh-,trh-,tlh+菌株3种.

冷保存/再灌注损伤对大鼠移植肝术后胆汁酸代谢轮廓的影响

目的:探讨大鼠移植肝脏经历冷保存/再灌注损伤(cold preservation reperfusion injury,CPRI)后早期胆汁酸的变化规律。方法:采用柱前衍生反相高效液相色谱荧光检测法对供肝冷保存12 h组、1 h组和对照组大鼠术后胆汁中胆汁酸成分进行测定,并结合主成分分析法和偏最小二乘判别分析法对胆汁酸代谢轮廓进行分析。结果:胆汁中胆汁酸代谢轮廓可区分CPRI12 h组、1 h组和对照组,牛磺脱氧胆酸与胆管损伤密切相关且肝移植术后CPRI 12 h组的疏水指数明显增高,并与供肝冷保存时间呈正相关。结论:CPRI影响肝移植大鼠胆汁中胆汁酸代谢轮廓。

基于亲水作用色谱和反相色谱四极杆-飞行时间质谱技术的水稻叶片代谢轮廓分析

采用四极杆-飞行时间液相色谱-质谱联用(Q-TOF LC/MS)方法,比较不同提取方法对水稻叶片中代谢物提取结果的影响,建立了HSS T3和XBridge Amide相结合的水稻叶片代谢轮廓分析方法。以检出峰数目、初步鉴定的代谢物数量、种类以及代谢途径为指标,探讨了甲醇-氯仿-水,甲醇-氯仿-氨水,甲醇-甲基叔丁基醚-水3种提取方法和不同色谱系统对水稻叶片中代谢物提取及分离的效果。结果表明,甲醇-氯仿-水对水稻叶片中代谢物的检出覆盖率最高,提取到的独有代谢物最多,分别为苯甲酸、木樨草素、α-亚麻酸、乌头酸、赤霉素A12醛、异牧荆素、L-谷氨酸;HSS T3和XBridge Amide色谱柱同时应用实现了对极性不同的代谢物较全面的检测,初步鉴定到16种有机酸、17种核苷酸、21种氨基酸、66种脂肪酸、11种磷脂、7种鞘脂,XBridge Amide在分离检测磷脂和鞘脂类化合物方面具有明显优势;鉴定到的代谢物所涉及的代谢途径为嘌呤代谢、嘧啶代谢、三羧酸循环、精氨酸代谢、脂肪酸代谢、磷脂代谢、鞘脂代谢、苯丙氨酸代谢以及维生素B2的合成。两种色谱柱初步鉴定到的代谢物和涉及的代谢途径均存在一定的互补性,本方法可望用于水稻代谢表型的差异性研究。

西红花球茎和根的代谢轮廓及其对pH的响应

目的:比较西红花球茎和根代谢轮廓的差异以及分析浇灌不同pH值的营养液对西红花球茎和根代谢组的影响。方法:用80%的甲醇提取球茎和根的代谢物,采用超高效液相色谱仪联用四级杆串联飞行时间质谱仪(UHPLC-Q-TOF-MS)在正负极离子模式下采集数据。根据精确分子量和保留时间鉴定化合物,用Mass Profinder软件提取每个化合物的峰面积,然后用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)等方法做统计分析。结果:在西红花球茎和根中共检测到162个化合物,包括氨基酸、碳水化合物和黄酮类物质等。绝大部分黄酮类物质的含量在根中较高,而天冬酰胺和精氨酸等的含量在球茎中较高。不同pH值的溶液对球茎代谢组具有特异性的影响,同时也发现相对于pH7组,有些氨基酸(如亮氨酸和酪氨酸)的含量在pH3和pH5组中升高而在pH9组中下降。不同pH溶液也能显著改变西红花根的新陈代谢。结论:西红花根和球茎黄酮类化合物的含量差别较大。用酸性营养液浇灌有利于西红花球茎氨基酸的积累,将有助于来年幼苗的生长。

导电聚合物喷雾电离质谱法对微量全血代谢轮廓即时监测

血液代谢物水平可用于术后生理代谢状况的个体化精准评估,这对体液整体代谢轮廓的即时检验提出了迫切的技术需求。该文介绍了导电聚合物喷雾电离质谱(CPSI-MS)在体液代谢物多重监测中的应用价值。该技术采用由碳纳米管(CNT)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组成的导电聚合物作为血液加载与原位电离喷头。当对该聚合物施加4.5 kV的直流电压后,喷头尖端的萃取溶剂液滴(甲醇-水,体积比1∶1,5μL)在高压驱动下形成带电荷喷雾,将从1μL稀释干血点中萃取解吸的内源性成分进行直接质谱检测。该方法覆盖了600多种内源性代谢物和脂质,涉及20多条代谢通路,包括能量代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢和脂质代谢等。该研究还将经肝大部切除手术的代谢C57BL/6小鼠选为模型对象,采集术后不同时间点的微量血液样本加载于导电聚合物喷头形成干血点样本,监测了数百种代谢物变化来精确表征个体的生理恢复差异。最终发现了分布于三羧酸循环、精氨酸代谢、甘油脂代谢、甘油磷酸胆碱代谢的一组代谢标志物群,从而为肝切除术后生理代谢功能恢复的分子评价提供了依据。

血清胆汁酸代谢轮廓分析用于妊娠期肝内胆汁淤积症的早期诊断

目的:探讨血清胆汁酸代谢轮廓分析在妊娠期肝内胆汁淤积症(intrahepatic cholestasis of pregnancy,ICP)的早期诊断中的应用价值。方法:应用超高效液相色谱-三重四级杆-飞行时间质谱法对50例健康孕妇、51例ICP孕妇、14例早期ICP孕妇和21例妊娠肝功能紊乱孕妇血清中的27种已知胆汁酸和29种鉴定胆汁酸进行检测。采用偏最小二乘判别分析建立ICP的诊断模型,应用受试者工作特征曲线和Logistic回归筛选成分胆汁酸作为ICP早期诊断标志物。结果:与正常孕妇比,早期ICP孕妇的牛磺胆酸(taurocholic acid,TCA)、甘氨胆酸(glycolcholic acid,GCA)、甘氨结合型三羟基胆汁酸-3(Gtri-3)、甘氨结合型三羟基胆汁酸-5(Gtri-5)等多种血清成分胆汁酸明显升高(P<0.05),而妊娠肝功能紊乱孕妇未见明显改变(P> 0.05)。ICP诊断模型对早期ICP的预测灵敏度为85.7%,特异性为95.2%。鉴定的胆汁酸Gtri-3和牛磺结合型三羟基胆汁酸-2作为联合标志物,对ICP的早期诊断具有较高效能,灵敏度为92.9%,特异性为90.5%。结论:血清胆汁酸代谢轮廓分析是一种较特异、灵敏的ICP早期诊断方法。

玫瑰香韵烟草突变体代谢轮廓分析

【背景和目的】利用甲基磺酸乙酯(EMS)对中烟100(ZY100)进行化学诱变,获得一个具有特征香韵的香气突变体(玫瑰香),为明确玫瑰香烟草突变体与ZY100在代谢产物和代谢途径方面的差异。【方法】采用GC-MS对玫瑰香突变体和ZY100烟芽的挥发性次生代谢产物和内在代谢产物进行分析。结合主成分分析(PCA)和偏最小二乘法-判别分析法(PLS-DA)筛选差异代谢物,并对差异代谢通路进行富集。【结果】(1)共检出挥发性代谢产物27种,包括醇类、醛类、酮类和烯烃类,突变体中挥发性物质种类多于对照,主要成分为反式-β-罗勒烯。(2)共鉴定内在代谢产物60种,包括氨基酸类、糖和醇类、有机酸类和其他次生代谢产物,筛选到差异代谢物27种。(3)玫瑰香突变体中与氨基酸合成、糖酵解、三羧酸循环、有机酸代谢、生物碱和萜类合成等相关的19条代谢通路发生极显著变化。【结论】差异代谢物和代谢通路的改变赋予了玫瑰香突变体特殊的花香香韵。

NMR分析胶质瘤细胞系CHG5和U87的代谢轮廓

胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤,其发病原因和恶性进展机制均不明确,给胶质瘤的临床诊疗带来很大困难.胶质瘤恶性进展伴随着癌细胞代谢改变,但可以反映胶质瘤恶性进展的代谢物信息和分子机制目前仍不清楚.该研究以两种不同恶性程度的胶质瘤细胞系CHG5和U87为研究对象,用基于NMR的代谢组学方法分析这两种胶质瘤细胞系的代谢轮廓,寻找差异性代谢物.结果表明CHG5和U87的代谢轮廓存在明显差异.在高恶性程度的U87细胞中,柠檬酸盐(citrate)等15种代谢物有上升趋势;而乳酸盐(lactate)、牛磺酸(taurine)等6种代谢物有下降趋势.以上结果表明这些差异性代谢物可能与胶质瘤细胞的恶性特性密切相关.这些从胶质瘤细胞系获取的代谢信息将成为临床标本代谢组学研究的重要前提和有益补充.

体外培育牛黄和天然牛黄对小鼠血清和组织胆汁酸代谢轮廓影响的对比研究

目的建立高效液相色谱-质谱(HPLC-MS/MS)法测定小鼠血清和不同组织中多种胆汁酸(BAs)的浓度,对比体外培育牛黄(CBS)和天然牛黄(CB)对小鼠体内胆汁酸代谢轮廓(MPBA)的影响。方法小鼠分别灌胃给予CBS和天然CB,给药后收集不同时间点的全血、心、脾、肺、肾和脑组织,全血分离血清,用蛋白沉淀法处理血清和各组织。采用Diamonsil C18色谱柱(150 mm×2.1 mm,5μm)分离胆汁酸,比较两种药物在动物血清和上述组织中相应胆汁酸的经时变化特征。结果CBS组和天然CB组血清中胆酸(CA)、去氧胆酸(DCA)、牛磺胆酸(TCA)、鹅去氧胆酸(CDCA)、牛磺脱氧胆酸(TDCA)以及牛磺酸(Tau)的浓度-时间曲线下面积具有显著性差异(P<0.05)。BAs和Tau在CBS组和天然CB组中总体上浓度变化趋势相似,但CA和TDCA在不同组织中存在明显差异。结论CBS和天然CB对体内血清和组织的胆汁酸代谢轮廓有不同的影响。CB类药材成分复杂,研究为其物质基础的深入研究提供了思路。

体外培育牛黄对非酒精性脂肪肝小鼠肝脏胆汁酸代谢轮廓的影响研究

目的:探究体外培育牛黄(CBS)对非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)小鼠肝脏胆汁酸代谢轮廓的影响。方法:40只健康雄性C57BL/6小鼠随机分为5组:正常对照组、模型对照组、CBS高(100 mg·kg^-1)、低(50 mg·kg^-1)剂量组、阳性对照组(GW4064,30 mg·kg^-1),每组8只。除正常对照组外,其余各组采用30%果糖溶液饲养8周诱导NAFLD小鼠模型。造模后分别连续灌胃CBS和阳性对照药物GW4064两周,记录小鼠体质量、肝质量、肝脏三酰甘油(TG)含量并观察肝脏病理切片,并采用靶向代谢组学分析小鼠肝脏胆汁酸代谢轮廓。结果:与正常对照组相比,模型对照组小鼠的体质量、肝重和肝脏TG显著升高(P<0.05或P<0.01);模型组小鼠肝脏细胞中有大量脂滴,细胞核被挤向边缘,给予CBS后,肝脏细胞脂肪变性减轻,细胞形态趋于正常。NAFLD小鼠肝脏胆汁酸组成和含量发生改变,其中鹅去氧胆酸(CDCA)、去氧胆酸(DCA)、甘氨鹅去氧胆酸(GCDCA)显著升高(P<0.05或P<0.01),牛磺鼠胆酸(TMCA)、牛磺石胆酸(TLCA)、牛磺去氧胆酸(TDCA)显著降低(P<0.05或P<0.01)。与模型对照组相比,CBS高、低剂量组的体质量和TG及CBS高剂量组的肝重显著降低(P<0.05);CBS组与GW4064组及CBS各剂量组间3项指标差异均无统计学意义(P>0.05)。与模型对照相比,CBS组肝脏中CDCA、DCA、GCDCA显著降低(P<0.05或P<0.01),鼠胆酸(MCA)、TMCA、TDCA、牛磺胆酸(TCA)、甘氨胆酸(GCA)显著升高(P<0.05或P<0.01)。结论:CBS可有效缓解NAFLD小鼠肝脏脂质累积并能改善NAFLD小鼠胆汁酸的异常变化,这可能是由于CBS通过修复肝脏胆汁酸合成和转化途径,增加结合型胆汁酸含量而起到保护肝细胞的作用。