基于UPLC-MS技术筛选db/db小鼠血清和组织中的小分子2型糖尿病标志物

摘要 目的：2型糖尿病（Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM）发病持续增长,并发症致死率高,疾病无法根治需长期用药维持,所以2型糖尿病的早期诊断和预防十分重要。故本研究探究2型糖尿病模型db/db小鼠不同疾病进程中血清和组织代谢谱的变化,筛选密切相关的小分子代谢产物,为2型糖尿病早诊和预防提供参考。方法：本研究利用超高效液相色谱联用四极杆时间飞行质谱（UPLC-QTOF/MS）技术,以8,12,16周龄三个不同阶段db/db小鼠及其对照的血清和组织为研究对象,进行非靶向代谢组学研究。利用MarkerView提取采集到的数据,通过SMICA-P软件进行主成分分析（PCA）和OPLS-DA建模分析,对数据进行降维处理,结合t检验筛选出特异性的差异代谢物,联合二元逻辑回归建立诊断模型。结果：随着病程发展,显示出更多代谢紊乱。二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA),酪氨酸(Tyrosine)和亮氨酸(Leucine)三个代谢物在T2DM模型db/db小鼠及其野生对照组血清和组织中具有显著性差异,差异倍数明显且与随疾病进程呈现正负相关性。经过二元逻辑回归建立联合诊断模型,三种代谢物组合的诊断模型为Logit[P=T2DM]=-6.052*[ EPA]+5.837*[ Tyrosine]+1.985*[ Leucine]-14.092。根据此模型建立受试者工作特征曲线(Receiver operating characteristic curve,ROC),曲线下面积(Area under curve,AUC)为0.988,灵敏度和特异性均为98.1%。结论：EPA,Tyrosine和Leucine可被认为是最典型的T2DM标志物,值得进一步探讨,为2型糖尿病的发生风险和治疗提供参考。     

基于UPLC-QTOF/MS的胆囊癌血清非靶向代谢组学研究

目的:胆囊癌(Gallbladder carcinoma,GBC)是一种常见的胆道系统恶性肿瘤,五年生存率极低,目前临床上缺少有效的诊断标志物。故本研究探索胆囊癌患者与健康人血清的差异性小分子代谢物,用于胆囊癌的定性诊断。方法:本研究以超高效液相色谱联用四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)技术为平台,以32例胆囊癌患者和32例健康人血清为研究对象,进行非靶向代谢组学研究分析,用SIMCA-P软件进行PCA和OPLS-DA建模分析,结合T检验结果和代谢物在两组中的差异倍数来筛选潜在小分子代谢标志物,并通过二元逻辑回归分析建立联合诊断模型。结果:溶血磷脂酰胆碱(18:1)(LysoPC(18:1))和十八烷胺(Octadecylamine,ODA)两个代谢物在胆囊癌患者和健康对照组血清中具有显著性差异,差异倍数达到2倍以上。经过二元逻辑回归分析建立诊断模型,两者构建联合诊断的诊断模型为Logit[P=GBC]=26.090*[LysoPC(18:1)]-8.877*[ODA]-113.075,据此建立受试者工作特征曲线(Receiver operating characteristic,ROC)曲线,曲线下面积(Area under the curve,AUC)为0.986,灵敏度为97.1%,特异性为94.6%。结论:LysoPC(18:1)和ODA可作为胆囊癌的潜在诊断标志物,为胆囊癌的诊断提供参考。     

长期低浓度SO2逆境条件下油桐的氮代谢和碳代谢的变化

对长期低浓度SO2熏气处理以后油桐叶片中氮和碳代谢进行了测定。结果表明：长期低浓度SO2熏气处理以后引起了油桐叶片中可溶性蛋白含量和脯氨酸含量的增加,而硝酸还原酶活性下降．可溶性糖含量和光合速率下降,呼吸速率增加。单位叶面积鲜重和干重均减少,由此得出结论：长期低浓度SO2熏气处理引起了油桐体内氮素代谢发生变化,碳素积累量减少,最终导致了油桐生长减缓。     

不同光强对薇甘菊生长及光系统的影响

为了控制薇甘菊的生长和危害,对不同照度条件下薇甘菊的生长及光系统进行了测定.分别采用光强40μmol·m-2·s-1(处理Ⅰ);上午自然光,下午照度为40μmol·m-2·s-1(处理Ⅱ);全自然光(处理Ⅲ)处理薇甘菊.结果表明对薇甘菊处理2个月后,处理Ⅰ条件下,薇甘菊生长差,生物量积累少,光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的光能转换效率和潜在活性较低,可溶性糖和蛋白质含量较低,细胞膜脂脂肪酸组成中不饱和脂肪酸含量相对较高;在处理Ⅱ和处理Ⅲ条件下,则生长茂盛,生物量积累多,光系统Ⅰ和光系统Ⅱ的光能转换效率和潜在活性较高,可溶性糖和蛋白质含量较高,细胞膜脂脂肪酸组成中不饱和脂肪酸含量相对较少.这些结果说明光照多方面影响薇甘菊光系统功能的形成,从而影响其生长.     

荷瘤抑郁样模型小鼠的血清代谢组学研究

目的：从代谢组学角度开展肿瘤共病抑郁的研究,将在复杂疾病发生发展机制以及药物治疗新靶点方面做出有益探索。本实验采用代谢组学方法检测荷瘤抑郁样模型小鼠血清小分子代谢物的变化及抗抑郁药氟西汀的影响,探讨代谢组学在肿瘤共病抑郁研究中的应用。方法：制备移植性荷瘤小鼠模型,氟西汀处理组对荷瘤小鼠连续28d灌胃给药,观察各组行为学反应。采用液相色谱串联四级杆飞行时间质谱（LC—QToF／MS）获取荷瘤小鼠与正常小鼠的血清代谢轮廓,并用正交信号校正的偏最小二乘法（OPLS）进行多元统计分析,结合单维水平筛选结果,得到荷瘤小鼠区别于正常对照小鼠的特征性差异代谢物,并观察氟西汀对上述代谢物的影响。结果：行为学反应结果显示,与正常小鼠相比,荷瘤小鼠表现抑郁相关性行为改变,氟西汀对荷瘤引起的行为学变化有显著改善作用。代谢组学分析结果显示,荷瘤小鼠血清中乙酰肉碱和油酰胺的含量较正常小鼠显著降低,氟西汀处理后可增加荷瘤小鼠血清中的乙酰肉碱和油酰胺的含量。结论：基于代谢组学分析得到的特征性代谢产物的下调可能与荷瘤小鼠的抑郁样状态有关,氟西汀对这两种潜在生物标志物有明显的调节作用。代谢组学研究为疾病特异性生物标志物的筛选及药物药效的评价提供了新的思路与方法。