基于鸟枪法脂质组学研究环氧酶-2抑制剂对关节炎模型血清脂代谢的干预作用

心血管疾病(CVD)是类风湿关节炎(RA)患者死亡的重要原因之一,脂代谢紊乱与CVD发生有密切关联,因而有必要对RA和药物治疗导致的脂代谢改变进行探讨。该研究采用胶原诱导法(CIA)构建关节炎模型,引入多维质谱鸟枪法开展血清脂质分析,检测了血清中105种脂质分子,发现模型大鼠体内7种磷脂酰肌醇、15种鞘磷脂、5种神经酰胺、10种磷脂酰胆碱和2种溶血磷脂酰胆碱异常上调,环氧酶-2(COX-2)抑制剂可部分修复紊乱的脂代谢,但对5种磷脂酰胆碱和1种溶血磷脂酰胆碱具有异常调控作用。该研究从脂质分子水平探讨了RA及COX-2抑制剂对脂代谢的干预作用,可以为RA的心血管风险研究提供信息。

脂质组学在肺癌研究中的应用进展

近年来,脂质组学逐渐在肺癌研究领域崭露头角,为深入研究肺癌的发病机制和治疗策略提供了新的视野。医学技术的不断进步使得脂质组学在肺癌研究中扮演了越来越关键的角色。这不仅有助于肺癌的早期诊断和病情监测,还能为个体化治疗提供更为精准的生物标志物和药效评价。文章重点讨论质谱技术和生物信息学等脂质组学的核心技术在肺癌研究中的应用,并着重分析基于血清和组织样本的脂质组学研究在寻找肺癌特异性生物标志物和识别不同亚型差异方面的重要性。

二醇基硅胶固相萃取-多维质谱对乌鳢组织脂质组学分析

建立以二醇基键合硅胶(Si O2/diol)为填料的固相萃取(solid-phase extraction,SPE)和基于多维度串联质谱的鸟枪法分离纯化并测定乌鳢肌肉组织中的磷脂。利用Folch法和SPE法提取并纯化磷脂,比较3种不同填料SPE柱的萃取效果,优化SPE参数,最佳条件:上样量100?μL,淋洗液p H值为2,洗脱液为体积分数50%乙腈溶液1 m L。所得提取物以直接进样的方法流动注射入电喷雾离子源,经三重四极杆质谱的母离子扫描和中性丢失扫描模式,实现对磷脂分子种类的鉴定和定量。同时,通过多维度串联质谱分析,得到各个磷脂分子中2条脂肪酸链长度和不饱和度信息。实验结果显示,乌鳢样品中成功检出磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇和磷脂酰丝氨酸4类磷脂,共计67种磷脂分子,且大部分磷脂均含有不饱和脂肪酸链。本方法简单高效,分析准确快捷,结果稳定。

基于LC-MS技术非酒精性脂肪肝病痰湿证大鼠肝脏的脂质组学分析

目的从脂质组学层面探寻非酒精性脂肪肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)痰湿证的脂质生物标志物以揭示NAFLD痰湿证的机理。方法以高脂饲料喂养制备NAFLD痰湿证大鼠模型,造模后痰湿证模型组大鼠的体质量、肝重明显升高(P<0.01或P<0.05),血清总胆固醇、血清甘油三酯及丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶较正常组明显偏高(P<0.01或P<0.05);提示NAFLD造模成功。采用液相色谱—质谱联用技术对样本进行脂质组学分析,选用主成分分析和正交偏最小二乘法—判别分析(orthogonal-partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)并进行置换检验,避免检验模型过拟合。后根据OPLS-DA的结果,设置变量投影重要度VIP>3.5、P<0.001且倍数变化>2或<0.5来寻找正常组与NAFLD痰湿证组大鼠肝脏脂质的代谢物信息,寻找与NAFLD痰湿证密切相关的差异性脂质生物标志物。结果肝脏提取物的总离子流色谱图分离良好;质量控制样本聚集,重复性良好;主成分分析、偏最小二乘判别分析及OPLS-DA模型验证显示组间明显聚集,模型拟合指数R 2=0.59,预测指数Q 2=-0.45。共筛选出23个潜在生物标志物,其中12个甘油三酯、一个甘油二酯呈上调趋势;磷脂酰胆碱(15∶0_20∶3)呈上调趋势,其余均呈下调趋势。结论非酒精性脂肪肝痰湿证大鼠与正常对照组大鼠脂质代谢存在显著差异,其发病机制与甘油磷脂和甘油三脂等代谢异常相关,本研究筛选出的23个脂质生物标志物或可作为NAFLD痰湿证的新的诊治依据。

保元解毒汤对癌症恶病质小鼠血清脂质及白色脂肪组织棕色化的影响

[目的]探讨保元解毒汤对癌症恶病质小鼠血清脂质及白色脂肪组织棕色化的影响。[方法]将4~6周龄无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级C57BL/6雄性小鼠分为对照组、模型组、保元解毒汤组和醋酸甲羟孕酮组,连续干预21 d,观察记录小鼠体质量、摄食饮水量和肿瘤体积,以多维质谱“鸟枪”法脂质组学(multidimensional mass spectrometry-based shotgun lipidomics,MDMS-SL)技术测定血清脂质含量,检测小鼠附睾白色脂肪组织和腹股沟白色脂肪组织质量;以苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察白色脂肪组织形态及脂滴面积;实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time quantitative polymerase chain reaction,Real-time PCR)检测白色脂肪组织棕色化相关mRNA表达;免疫印迹法和免疫组化(immunohistochemistry,IHC)染色检测白色脂肪组织解偶联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)的蛋白表达。[结果]与模型组比较,保元解毒汤组小鼠摄食饮水量改善,一般状态良好,肿瘤增长受到抑制,体质量明显增加(P<0.05)。MDMS-SL技术检测提示,模型组小鼠血清中共有61种脂质分子发生了异常调节(P<0.05),而保元解毒汤影响了其中30种脂质的异常变化(P<0.05)。与模型组比较,保元解毒汤抑制癌症恶病质小鼠附睾白色脂肪组织和腹股沟白色脂肪组织丢失和脂滴面积减少(P<0.05),抑制白色脂肪组织棕色化相关基因UCP1、Cidea、Prdm16的mRNA表达(P<0.05)以及白色脂肪组织棕色化标志蛋白UCP1的蛋白表达(P<0.05)。[结论]保元解毒汤能抑制癌症恶病质小鼠体质量丢失,改善血清脂质异常变化,抑制附睾白色脂肪组织和腹股沟白色脂肪组织棕色化。

二维液相色谱-质谱法研究犬肾小管上皮细胞脂质组成及马兜铃酸(Ⅰ)对其影响

采用在线正反相二维液相色谱-质谱联用技术研究了犬肾小管上皮细胞脂质组成及马兜铃酸（Ⅰ）对其影响。二维色谱的第一维用于分离不同种类脂质,第二维用于分离同类脂质的不同分子,进而利用高分辨质谱对脂质分子进行检测。该方法减少了共流出,降低了电离抑制,提高了灵敏度与准确性。借助精确质荷比检索数据库、高分辨二级质谱和当量碳数与保留时间规律等方法检测了犬肾小管上皮细胞中13类脂质的1 416个脂质分子。选取11种外源性脂质标准品进行方法验证,方法的线性关系、检测限、重复性均满足检测要求。在此基础上,考察了犬肾小管上皮细胞暴露于马兜铃酸（Ⅰ）后的脂质变化情况,对改变含量2~4倍的15个脂质分子进行了鉴定。该实验结果可为马兜铃酸的毒理、病理研究和相关疾病的临床诊断提供丰富的信息,并展现了二维液相色谱-质谱法在脂质组学研究中广阔的应用前景。

基于液相色谱-高分辨质谱技术的食品脂质组学分析

结合食品脂质组学分析需求,本文对液相色谱-高分辨质谱技术展开分析,并完成了通过液相色谱-质谱联测实现水产品磷脂分子检测的实验设计。从实验结果来看,采用液相色谱能够顺利完成磷脂组分分离,实施质谱分析能够准确完成分子含量检测,得到的结果相对标准偏差不超7.2%,能够满足食品脂质组学分析要求。

应用激光捕获显微切割和蛋白质组学技术筛选鼻咽癌的差异表达蛋白质

目的:筛选鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)的差异表达蛋白质,为寻找NPC的分子标志物提供科学依据。方法:采用激光捕获显微切割技术(laser capture microdissection,LCM)分别从NPC组织和正常鼻咽上皮组织(normal nasopharyngeal epithelial tissue,NNET)中纯化NPC细胞和正常鼻咽上皮细胞(normal nasopharyngeal epithelial cells,NNEC),应用二维凝胶电泳(2-DE)分离LCM纯化细胞的蛋白质,图像分析识别差异表达的蛋白质点,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)和电喷雾电离串联质谱(ESI-Q-TOF-MS)鉴定差异蛋白质点,Western印迹和组织芯片(tissue microarray,TMA)免疫组织化学验证差异蛋白鳞状细胞癌抗原1(SCCA1)在两种组织中的表达水平。结果:建立了LCM纯化的NPC细胞和NNEC的2-DE图谱,质谱鉴定了36个差异蛋白质,其中20个蛋白只在NPC表达或表达上调,16个蛋白在NPC中表达下调或缺失。Western印迹和组织芯片免疫组织化学结果显示:SCCA1在NPC中的表达水平较NNET明显下调,与比较蛋白质组学结果一致。结论:36个差异蛋白可能与NPC的发病有关,为筛选NPC分子标志物奠定了基础。

脂质组学在医药研究中的应用

脂质组学是对整体脂质进行系统分析的一门新兴学科,通过比较不同生理状态下脂代谢网络的变化,进而识别代谢调控中关键的脂生物标志物,最终揭示脂质在各种生命活动中的作用机制。电喷雾电离-质谱技术是脂质组学领域中最核心的研究手段,目前已能对各种脂质尤其是磷脂进行高分辨率、高灵敏度、高通量的分析。随着质谱技术的进步,脂质组学在疾病脂生物标志物的识别、疾病诊断、药物靶点及先导化合物的发现和药物作用机制的研究等方面已展现出广泛的应用前景。

基于多维质谱“鸟枪法”脂质组学技术研究“上火”患者血浆脂质组学

目的:利用脂质组学的方法探讨"上火"发生的机制。方法:利用多维质谱"鸟枪法"脂质组学技术(MDMS-SL)完成了93例各类"上火"患者以及37名正常人群血浆中多种脂质分子的定性定量分析,其中"上火"患者中36例以口腔溃疡为主要表现,32例以干眼为主要表现,25例以牙龈炎主要表现。结果:与正常人群比较,"上火"人群血浆中缩醛型磷酯、sn-2型溶血磷酯、神经酰胺、磷酯酰肌醇(PI)发生了显著变化,其中以PI变化最为明显,具体为"上火"人群PI总体含量比正常人群上升约44%(P<0.05)。不同"上火"表型的人群在不同脂质的代谢方面表现出相同的变化趋势。结论:"上火"人群的血浆脂质代谢发生了显著变化,脂质代谢的异常可能通过氧化应激以及能量代谢增强,导致"上火"症状的发生。

结核性胸腔积液蛋白质组学初步研究

目的本实验利用二维凝胶电泳-肽质量指纹谱的蛋白质组学方法,对结核性、恶性和漏出性胸腔积液的相关蛋白质二维凝胶电泳（2-DE）图谱识别、鉴定,寻求结核性胸腔积液的特异蛋白质及其对临床诊断的意义。方法收集我院2010年5月～2011年6月收治的符合要求的胸腔积液患者50例,其中结核性胸腔积液20例,恶性胸腔积液17例,漏出性胸腔积液13例。利用二维凝胶电泳分离技术,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）分析到相应的肽质量指纹谱（PMF）,最后借助Mascot软件结合NCBInr数据库进行检索鉴定相关结构蛋白质。结果通过对结核性、恶性和漏出性胸腔积液的蛋白质肽质量指纹图比较、分析发现3个存在明显差异蛋白,它们分别是：C1-抑制蛋白、甲状腺三级结构A链和补体C3b。C1-抑制蛋白在结核性胸腔积液高表达,在恶性胸腔积液中低表达。甲状腺素三级结构A链和补体C3b在恶性腔积液中高表达,在漏出液中低表达。结论利用二维凝胶电泳技术和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术对胸腔积液进行蛋白质组学研究,得到结核性、恶性和漏出性胸腔积液的蛋白质图谱,获得差异蛋白质,为结核性胸腔积液的鉴别诊断提供新的思路和方法。

基于亲水作用色谱-质谱联用技术的脂质组学研究策略探讨

脂质组学是代谢组学的新兴分支学科,亲水作用色谱-质谱联用技术(HILIC-MS)是脂质组学的新型研究手段。通过从生物样本前处理方法,色谱、质谱条件建立及分析全程质控角度,阐明HILIC-MS在脂质组学研究中的应用、操作要点、特殊优势及发展潜力,探讨其在脂代谢疾病中医药临床和科研研究中的应用。

风湿性疾病湿热证实质的脂质组学研究

目的:以强直性脊柱炎(AS)和痛风性关节炎(GA)为切入点,对风湿性疾病湿热证实质的脂质组学特征进行研究。方法:采用超高效液相色谱/飞行时间质谱联用技术,对61例AS患者、29例GA患者及44名健康志愿者的血清样本进行脂质组学研究,比较AS湿热证患者、AS非湿热证患者、GA湿热证患者以及健康志愿者血清中与湿热证相关的特异性及共性差异脂质代谢物。结果:AS湿热证组与AS非湿热证组血清脂质指纹图谱存在明显差异,其中差异较明显的脂类代谢物主要是甘油磷脂酰胆碱类(GPC)和甘油三酯类(TG);与健康对照组相比,GA湿热证组和AS湿热证组共同表现的溶血甘油磷脂酰胆碱类(Lyso-GPC)明显下降。结论:部分GPC和TG类代谢物可能为AS湿热证脂质代谢的特异性本质,而Lyso-GPC(18:2)、Lyso-GPC(16:0)和Lyso-GPC(18:1)可能为风湿性疾病湿热证脂质代谢的共性实质,为风湿性疾病湿热证实质的探讨提供了新的依据。

高血压病肝阳上亢证大鼠肝脏的脂质组学分析

目的:从脂质组学层面揭示高血压病肝阳上亢证的发病机制。方法:高血压大鼠灌服附子汤复制高血压病肝阳上亢证模型,采用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱联用技术采集正常组与高血压病肝阳上亢证组大鼠肝脏脂质的代谢物信息,寻找与肝阳上亢证密切相关的差异性脂质生物标志物。结果:共鉴定出9种潜在脂质生物标志物,其中甘油二酯、甘油三酯、磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、鞘磷脂、神经酰胺、胆固醇酯上调,磷脂酰丝氨酸下调,主要涉及体内甘油脂类、甘油磷脂类、鞘脂类代谢通路。结论:高血压病肝阳上亢证的发生与脂质代谢紊乱有关,甘油脂类、甘油磷脂类、鞘脂类等脂质代谢物可能是中医证候中肝阳上亢证的物质基础。

染矽尘大鼠脂质代谢组学的研究

目的对染矽尘大鼠血浆及肺泡灌洗液(BAL)中脂质进行脂质组学分析,探讨染矽尘大鼠有意义的脂质组学变化。方法健康雄性SD大鼠40只随机分为生理盐水对照组(NC组)和染矽尘模型组(Si组)。Si组通过气管非暴露插管灌注法注入二氧化硅(SiO2)。第42天后,麻醉大鼠留取血浆样本及肺泡灌洗液,进行质谱分析。脂质代谢学数据进行了两组间逐项t检验、主成分分析、Logistic回归分析。结果 Si组血浆及肺泡灌洗液中肉豆蔻酰溶血磷脂酸(14:0LPA)、磷脂酰溶血磷脂酸(22:6LPA)、亚油酰溶血磷脂酸(18:2LPA)的含量较NC组增高,差异有统计学意义(P<0.01);Si组血浆及肺泡灌洗液中棕榈酰溶血磷脂酰乙醇胺(16:0LPE)、硬脂酰溶血磷脂酰乙醇胺(18:0 LPE)、油酰溶血磷脂酰乙醇胺(18:1 LPE)、亚油酰溶血磷脂酰乙醇胺(18:2 LPE)、月桂酰溶血磷脂酰胆碱(12:0 LPC)、棕榈酰溶血磷脂酰胆碱(16:0 LPC)、硬脂酰溶血磷脂酰胆碱(18:0 LPC)及油酰溶血磷脂酰胆碱(18:1 LPC)的含量较NC组减低,差异有统计学意义(P<0.01)。主成分分析结果显示,占主成分70%以上的脂质为血14:0LPA、血18:0LPC、血16:0LPC。Logistic回归得到回归模型为-90.556XLPE181,预测的准确度为100%。结论血LPE18:1、14:0LPA、18:0LPC及16:0LPC为有意义的染矽尘大鼠脂质组学变化。

脂质组学在疾病生物标记物研究应用现状

脂质组学通过研究脂质的结构和功能及其在体内的代谢变化,明确其对疾病诊断和治疗的作用,以期提高疾病风险预测的能力。常用脂质组学分析方法包括直接质谱注入法(鸟枪法)、色谱质谱联用法和核磁共振法等。脂质组学在疾病早期诊断、生物标志物的发现、新药研发以及系统研究方面都发挥了很大作用。本文旨在介绍脂质组学在疾病生物标志物发现中的应用及其研究方法。

质谱技术在现代营养学和食品分析检测中的应用

随着质谱仪器和技术的高速发展,现代营养学研究和食品分析检测领域不断拓展,不仅深入到营养相关疾病分子机制的研究,而且建立了以分析复杂基质中复杂食物成分为主的食物组学(Foodomics)。本文概述了近年来现代质谱分析技术在蛋白质、糖类、维生素和微量元素等食物营养素检测方面的进展,着重介绍了基于质谱的脂质组学运用于营养相关疾病机制研究中所获得的新发现。针对目前公众关注的食品安全问题,本文也阐述了质谱强大的分析能力在监测食品中有害物质残留,检测食品中天然过敏原的存在和判断食品污染中的微生物致病原来源的作用。总之,质谱技术以其高灵敏度、高精度和准确度以及高通量越来越成为营养科学和食品科学不可或缺的分析手段。

运脾解毒通络祛湿方对胶原诱导性关节炎大鼠炎症因子表达及脂质代谢的影响

目的:探究运脾解毒通络祛湿方对胶原诱导性关节炎(CIA)大鼠脂质代谢及相关炎症因子的影响,并寻找二者的相关性。方法:32只雌性Wistar大鼠适应性喂养1周后,随机分为对照组、模型组、中药组、西药组,每组8只。以胶原注射的方式构建CIA模型,在第14天分别以单蒸水、运脾解毒通络祛湿方、甲氨蝶呤干预3周,期间每周评价各组大鼠的体质量及双后肢足趾容积,从第14天开始每周评价各组关节炎症评分。ELISA法检测初次免疫后第21、35天大鼠血清中转化生长因子β1(TGF-β1)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-17A(IL-17A)水平。对初次免疫后第35天大鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总蛋白(TP)及肌酐(Crea)含量进行检测。利用多维质谱“鸟枪法”脂质组学技术对磷脂酰肌醇(PI)、神经酰胺(CER)、磷脂酰丝氨酸(PS)、4-羟基壬烯醛(HNE)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)、鞘磷脂(SM)、磷脂酰甘油(PG)7大类脂质分子进行分析;对具有差异的脂质分子与炎症因子进行Pearson相关性分析。结果:各组大鼠体质量无明显变化。与模型组比较,各治疗组关节炎症评分显著下降(P<0.05,P<0.01),西药组大鼠足趾肿胀度显著降低(P<0.05),中药组足趾肿胀度也得到了一定的缓解。药物干预后,各治疗组血清IL-17A、TGF-β1、TNF-α水平较模型组均显著下降(P<0.01)。各治疗组ALT、AST、TP含量无显著性差异,而Crea含量显著下降(P<0.01,P<0.05)。药物干预后,与模型组比较,PI含量显著下降(P<0.01)。PI脂质分子与炎症因子的Pearson相关性分析结果显示,PI脂质分子与大鼠血清中IL-17A、TGF-β1、TNF-α水平具有显著的正相关性(P<0.01,P<0.05)。结论:CIA大鼠模型中存在PI类脂质代谢异常,且该脂质代谢异常与炎症相关,运脾解毒通络祛湿方可通过调节PI类脂质的代谢,降低炎症水平,减轻关节肿胀,改善类风湿关节炎的疾病状态,且该方对肝肾功能无显著影响。