基于核磁共振氢谱建立多发伤患者微循环损伤程度的预测模型

目的应用以核磁共振氢谱(HNMR)技术为基础的代谢组学方法,结合机器学习,建立多发伤患者微循环损伤程度的预测模型,从而达到对多发伤患者进行及早精准治疗的目的。方法本研究纳入2021年6月至2022年5月四川省人民医院急诊科收治的30例多发伤合并失血性休克患者,在患者进入急诊抢救室后2 h内采集血清样本,经预处理后采集HNMR数据。根据休克指数(SI)将多发伤患者分为A组(SI≥1.5)和B组(1.5>SI≥1),利用MestReNova软件提取两组的HNMR数据,再利用MetaboAnalyst 5.0进行偏最小二乘判别分析(PLS-DA),结合人类代谢组数据库(HMDB)和京都基因和基因组百科全书(KEGG),找出能够区分两组的代谢物及相关的代谢途径。结果A组共纳入20例,B组共纳入10例。与B组比较,A组的烟酰胺、L-5-羟色氨酸、3-羟基苯乙酸、4-羟基苯甲醛、烟尿酸、L-犬尿氨酸、N-甲基烟酰胺、烟酸、5-羟基吲哚、伞形花序酮、N-乙酰血清素、N-氧代烟酰胺、肌苷水平升高;L-乙酰肉碱水平降低(P<0.05)。通路富集分析得出色氨酸代谢及烟酸和烟碱胺代谢途径在两组间的差异均有统计学意义(P<0.05),其中色氨酸代谢途径的影响最大(影响因子=0.29)。结论本研究首次通过检测不同休克指数多发伤患者血清,找到了组间的代谢差异,为今后使用其他更方便的样本建立多发伤患者微循环损伤程度的预测模型提供了理论支持,但本研究样本量偏小,未来还需要对更大的样本量进行定量实验。

α-淀粉酶抑制剂AAI的核磁共振氢谱谱峰归属及结构分析

α -淀粉酶抑制剂AAI(α -AmylaseInhibitor)是从墨西哥苋属植物Amaranthushypochondriacus种子中提取的由32个氨基酸残基组成的多肽。它能强烈地抑制几种昆虫幼虫的α -淀粉酶活性 ,而不抑制人及哺乳类动物的α -淀粉酶活性。使用核磁共振方法收集了AAI的二维氢谱谱图 ,完成了全部主链和绝大部分侧链质子共振峰的序列归属 ,并利用X -PLOR软件计算出AAI的三维结构。AAI由三股反平行 β-折叠片与三对二硫键组成抑制剂胱氨酸结模体(inhibitorcystine -knotmotif)结构,与来自虎纹捕鸟蛛的神经毒素HWTX -I和凝集素SHL -I及其它来源的多种小分子活性多肽的结构类似 ,但它们的生物活力各不相同 ,表明该模体适用于结构功能关系的比较研究和作为蛋白质工程活力改造的结构骨架 (scaffold)。AAI对昆虫α -淀粉酶具有专一活性 ,可用于通过转基因技术来赋予植物抗虫活性。

基于核磁共振技术的代谢组学研究在口腔疾病中的进展

代谢组学是近年来发展起来的组学技术,越来越多地被用到生物技术各个领域。通过定性定量分析复杂生物样品中小分子代谢物的变化,反映生物体的生理病理状态。在口腔疾病研究中,代谢组学研究也获得了密切关注,它可以为临床研究提供重要参考信息。核磁共振技术可以无损伤、非侵入性地获取生物体的信息,使其在代谢组学研究中迅速发展。本文综述了基于核磁共振技术的代谢组学研究在口腔癌、牙周病、龋病等口腔疾病方面的应用,并对其发展趋势做出展望。

核磁共振法测定蛋黄中磷脂酰胆碱含量的实验研究

以新鲜蛋液为原料,以磷脂酰胆碱为研究对象,采用乙醇(萃取)-丙酮(脱脂、重结晶)联合提取法提取、纯化蛋黄卵磷脂;利用核磁共振技术,以磷酸三苯酯为内标物,建立磷脂酰胆碱的定性定量分析方法。实验结果表明:料液比为1∶10、乙醇体积分数为95%、提取时间为60min时,所研究的几种蛋类蛋黄卵磷脂提取量为4.88~8.14mg/g;核磁共振氢谱、磷谱结果显示,这些蛋黄卵磷脂提取物中磷脂酰胆碱的百分含量为16.9%~27.4%,加标回收实验结果令人满意,表明该核磁共振方法能实现蛋黄中磷脂酰胆碱的有效分析测定。

氘代DMSO试剂中残留~1H的检测

本文提出一种利用尿素作为内标物质,通过加入不同量的尿素测量它与氘代DMSO中溶剂残留信号峰面积比变化的方法。结果表明,尿素和DMSO溶剂峰的1H共振峰面积比与它们之间摩尔比之间有很强的线性关系,进而可以计算DMSO溶剂的氘代率。该方法简单、快速,所需试剂较少,低毒,可在实验室准确测试DMSO试剂的氘代率,也可以将此方法推广到其他氘代试剂的检测。

生物体内含磷化合物的核磁共振研究进展

含磷化合物在机体的能量代谢,脂肪、糖类的代谢,酸碱平衡控制等各种生命活动中都起着非常重要的作用,与疾病、衰老过程息息相关。对于含磷化合物的研究尤为重要。核磁共振技术可以无损伤地、无侵入地获取生物体的信号,使其在生物体内含磷化合物的研究中迅速发展。本文综述了含磷化合物的研究现状,核磁共振技术的特点,以及液体核磁共振、固体核磁共振和核磁共振成像三种技术在含磷化合物方面的应用,并对核磁共振技术检测生物体内含磷化合物的未来发展方向以及遇到的困难进行了介绍。

测定生物体pH值的磁共振研究进展

生物样品的pH值与许多重要的生理活动密切相关。在微观尺度上,局部pH会影响细胞、细胞器和酶的重要生理活动。本文综述了当前对生物样品pH进行检测的一些方法,包括微电极法、荧光分析法和核磁共振法的优点、局限性和应用。并对磁共振光谱法和化学交换饱和转移成像法进行了详细介绍。

应用磁共振波谱代谢组学和基因本体论建立食管癌患者病理分期预测模型的研究

目的结合代谢组和计算生物学技术，探索食管癌代谢表型与病理分型的关系，发现食管癌患者代谢网络扰动机制，建立可用于术前快速对肿瘤进行精准分期的方法。方法前瞻性队列研究设计，研究起止时间为2013年4月至2016年1月。纳入2013年5月至2014年4月在四川省人民医院确诊食管癌拟行手术患者，收集血清标本进行磁共振波谱代谢组学检测，绘制不同分期患者的血浆代谢指纹图谱。采用主成分分析、偏最小二乘法和支持向量机进行数据处理，并基于基因本体论（GO）方法建立代谢型-酶学网络-GO通路回溯分析技术探索调控食管癌代谢网络异常的酶-基因网络调节机制，最终建立食管癌分期定量预测模型。所有数据处理过程均在高性能计算平台上使用MatLab完成。计量资料的组间比较采用Wilcoxon秩和检验（非正态分布）或方差分析（正态分布）。计数资料采用）（2检验或Fisher确切概率法。结果纳入不同TNM分期食管癌患者20例，不同分期患者组间年龄无差异（F=1．086，P〉0．05），体重指数无差异（F=1．035，P〉0．05），肿瘤距门齿距离无差异（F=1．078，P〉0．05），其血浆磁共振波谱指纹图谱可特征性区分不同肿瘤分期。在不同TNM分期的患者中，其血浆代谢池中存在明显的代谢物差异：与ⅡB、ⅢA、Ⅳ期患者相比，ⅠB、ⅡA期患者血清中丁酮、乙醇胺、同型半胱氨酸、羟基丙酸、雌三醇浓度升高，而糖蛋白、肌酸、胆碱、异丁酸、丙氨酸、亮氨酸、缬氨酸水平降低。经过计算，最终筛选出4个代谢标志物：乙醇胺、羟基丙酸、同型半胱氨酸、雌三醇。GO分析表明，调控这4个关键代谢标志物的是54对酶和基因。以此为基础建立了基于磁共振波谱的食管癌TNM分期定量预测模型，交叉验证结果表明，该预测模型的均方根误为5．3，R^2=0．47（P=0．036），预测效果良好。结论基于代谢组学和酶一基因调节网络分析的系统生物医学方法能定量描绘中晚期食管癌患者代谢网络的扰动，且通过血浆磁共振波谱检验，能成功进行术前快速的食管癌患者临床分期。