MCAO大鼠脑缺血再灌注损伤机制的核磁共振代谢组学研究

运用MCAO方法建立了大鼠局灶性脑缺血模型,随后通过开展针对MCAO大鼠的NMR代谢组学研究来阐明缺血再灌注早期缺血半脑脑组织以及对侧半脑脑组织的代谢物组改变和相关联的脑损伤机制。结果表明:脑缺血再灌注后3 h缺血半脑脑组织的不同区域均在一定程度上产生了能量不足(单磷酸腺苷水平下降;尿嘧啶含量升高)、无氧酵解上调(乳酸含量显著升高)、氧化应激(丙二酸、琥珀酸含量上升)、磷脂代谢异常(胆碱水平显著升高;磷酰胆碱和甘油磷酰胆碱含量下降)、神经递质紊乱(谷氨酸含量下降;γ-氨基丁酸、甘氨酸、丙氨酸含量升高)和神经细胞损伤(N-乙酰天冬氨酸含量下降)等应激性变化,而对侧非缺血端半脑脑组织的代谢模式改变总体上与左脑相类似,但发生显著性变化的代谢物的数量明显比左脑少,能量匮乏的程度也比左脑小,研究结果提示在局灶性脑卒中病人治疗过程中,非缺血损伤端同样应该受到关注。

基于核磁共振技术研究脑缺血再灌注大鼠脑皮质代谢物组水平变化的分子机制

目的研究脑卒中大鼠脑皮质代谢物组水平与脑缺血再灌注时间的关系,探讨缺血再灌注损伤导致的脑皮质代谢紊乱的分子机制。方法采用大脑中动脉闭塞法(MCAO)制备大鼠局灶性左脑缺血的脑卒中模型,运用基于核磁共振的代谢物组分析技术,研究MCAO大鼠脑缺血再灌注3、6、24h时左脑皮质代谢物水平变化。结果大鼠左脑皮质缺血再灌注3h时出现能量不足、糖酵解加剧、神经递质紊乱等代谢途径的改变,再灌注6h时因机体自身调节作用,上述现象均有所缓解;然而再灌注24h时,能量代谢、无氧酵解、神经递质代谢紊乱等均加重。结论再灌注不同时间点引起了不同程度的大脑皮质代谢紊乱,该结果将有助于探索脑缺血再灌注损伤的病理分子机制,可为临床上调控脑卒中发生后不同时间点的代谢紊乱提供理论基础。

翻译后修饰蛋白质组学分离方法的研究进展

蛋白质翻译后修饰(PTMs)是调节细胞内生理活动的重要途径。该文总结了近年来PTMs蛋白质组学相关的分离方法,包括反相(RP)色谱法、离子交换(IEX)色谱法、亲水相互作用色谱(HILIC)法、多孔石墨化碳(PGC)色谱法、毛细管电泳(CE)法及分子筛色谱(SEC)法等。这些新方法为磷酸化、乙酰化、糖基化等PTM肽段或蛋白质的鉴定提供了更高的分离度和灵敏度。此外,该文也介绍了蛋白质领域其他重要分离方法的研究进展,这些方法可能被进一步应用于PTMs蛋白质组学的研究中。

核磁共振氢谱及基于核磁共振的代谢组学在肿瘤研究中的应用

质子核磁共振(1HNMR)谱在肿瘤研究中有着广泛的用途,活体定域1HNMR谱、原位活体组织萃取液的高分辨1HNMR谱、原位活体组织的高分辨魔角旋转1HNMR谱和生物体液的离体高分辨1HNMR谱各有优势,互为补充,为肿瘤的研究提供有价值的信息。基于1HNMR的代谢组学将NMR检测和多变量数据分析有机地结合起来,这种新技术在肿瘤的早期诊断、肿瘤发展和预后监测等方面具有巨大的应用潜力和广阔的应用前景。

NMR技术在蛋白质-蛋白质相互作用研究中的应用——泛素-蛋白水解酶体通路研究实例介绍

蛋白质-蛋白质相互作用在多种细胞内生理活动中发挥关键性作用,而蛋白质复合物结构信息的获得主要依赖于X-射线衍射技术和核磁共振技术2种主要技术手段的使用.需要指出的是,虽然大部分蛋白质复合物的结构解析使用了X-射线衍射技术,然而在包括无法获得蛋白质复合物晶体、蛋白质与蛋白质结合强度较弱以及蛋白质复合物系统具有复杂的动力学行为等几种情况下,核磁共振技术是可用于蛋白质复合物结构测定的唯一手段.用于蛋白质-蛋白质相互作用研究的NMR技术主要有化学位移扰动分析、分子间NOE的检测、顺磁弛豫增强技术、残余偶极耦合检测技术等几种.该文将结合这几种技术在泛素-蛋白水解酶体通路领域的应用实例对它们的工作原理以及可提供的信息做出总结介绍.

基于^1H NMR代谢组学方法分析马兜铃酸I诱导的雌雄小鼠急性肾毒性

基于1H NMR的代谢组学方法,分析了C57BL/6 J小鼠尿样的代谢特征,揭示出马兜铃酸I(AAI)导致急性肾毒性的分子机理及其在雌性和雄性小鼠上差异的根源.研究结果表明,AAI的急性肾毒性主要来自AAI给药后抑制了体内的三羧酸(TCA)循环和能量代谢,破坏了体内肠道菌群的生态平衡,改变了肾脏细胞内外的渗透压,从而引起了肾小管的损伤.代谢模式分析显示雄性小鼠对AAI的肾毒性比雌性小鼠更敏感,可能源于雄性小鼠本身更低的能量代谢.结果表明,基于尿样1H NMR代谢组学方法有可能为药物的毒性机制和毒性性别差异研究提供新思路.

基于质谱的药物蛋白质组学研究

药物蛋白质组学是蛋白质组学技术在药物发现和药物开发过程中的应用。基于质谱的药物蛋白质组学是蛋白质组学的一个分支,在药物研发过程中起了越来越重要的作用。本文就近年来基于质谱的药物蛋白质组学在药物作用机制、药物潜在靶点的筛选及疾病的耐药性机制等研究中取得的进展进行综述。

蛋白质组学技术在网络药理学中的应用

蛋白质组学发展至今已日趋成熟,在生物医药相关领域研究中的应用显著增加,与之相关的样品制备技术、蛋白定量方法及先进的质谱仪器也得到了快速发展。网络药理学是近年来提出的新药发现新策略,是药理学的新兴分支学科,它从整体的角度探索药物与疾病的关联性,发现药物靶标,指导新药研发。将蛋白质组学技术应用于网络药理学研究,能使研究人员系统地预测和解释药物的作用,加速药物靶点的确认,从而设计多靶点药物或药物组合。综述了蛋白质组学技术的新近研究进展,并简单概述了其在网络药理学中的应用。