α-核突触蛋白基因突变小鼠脑组织中内源性代谢产物的变化

目的:明确α-核突触蛋白与帕金森病的病理生理相关性及其临床意义。方法:采用相色谱-质谱联用(UPLC-MS)检测野生型小鼠和基因突变型小鼠脑组织中内源性代谢性产物,通过mzcloud法对小鼠脑组织中内源性代谢物质进行鉴定,将相应数据进行主成分分析(PCA)和聚类分析,分析其相关差异表达代谢物,并构建通路图和互作网络图。结果:(1)基于LC/MS法的代谢组分析结果显示两组间差异代谢物以氨基酸类及磷脂类等为主,包括β-丙氨酰-L-组氨酸、L-精氨酸、L-组氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-缬氨酸、L-天门冬氨酸、L-丙氨酸、磷脂酰胆碱等;(2)构建的代谢通路主要涉及酮体的合成和降解、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、组氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、甘油磷脂代谢等,从中发现18个具有标志性的代谢成分。结论:α-核突触蛋白基因突变后,酮体的合成和降解、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、组氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、甘油磷脂代谢等代谢通路发生了变化,涉及β-丙氨酰-L-组氨酸、L-精氨酸、L-组氨酸、L-亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-缬氨酸、L-天门冬氨酸、L-丙氨酸、磷脂酰胆碱等的生物学标志性代谢产物变化。     

当归干预血瘀证大鼠血浆代谢组学研究

运用代谢组学方法,探讨当归干预血瘀证大鼠作用机制。连续灌胃给予大鼠当归水煎液7 d后,建立大鼠急性血瘀模型,采集血液进行血液流变学、凝血因子检测,采用LC-Q/TOF-MS技术结合多元统计比较分析各组大鼠血浆内源性代谢物,筛选差异代谢物并构建其代谢通路。结果显示,当归干预能显著降低血瘀模型大鼠血液黏度及血浆FIB含量(P0.05),缩短TT、PT、APTT(P0.05);血瘀模型大鼠血浆中15个内源性代谢物含量发生显著变化(P0.05),其中磷脂酰胆碱、花生四烯酸、鞘磷脂等含量上升,甘油酸、L-谷氨酸、L-缬氨酸等含量下降,差异代谢物主要涉及D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、甘油磷脂代谢、鞘脂代谢等路径。当归干预可通过回调差异代谢物含量,调节异常的氨基酸、脂质代谢进而预防血瘀的发生。     

当归干预血瘀证大鼠血浆代谢组学研究北大核心CSCD

运用代谢组学方法,探讨当归干预血瘀证大鼠作用机制。连续灌胃给予大鼠当归水煎液7 d后,建立大鼠急性血瘀模型,采集血液进行血液流变学、凝血因子检测,采用LC-Q/TOF-MS技术结合多元统计比较分析各组大鼠血浆内源性代谢物,筛选差异代谢物并构建其代谢通路。结果显示,当归干预能显著降低血瘀模型大鼠血液黏度及血浆FIB含量(P<0.05),缩短TT、PT、APTT(P<0.05);血瘀模型大鼠血浆中15个内源性代谢物含量发生显著变化(P<0.05),其中磷脂酰胆碱、花生四烯酸、鞘磷脂等含量上升,甘油酸、L-谷氨酸、L-缬氨酸等含量下降,差异代谢物主要涉及D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、甘油磷脂代谢、鞘脂代谢等路径。当归干预可通过回调差异代谢物含量,调节异常的氨基酸、脂质代谢进而预防血瘀的发生。     

奶牛分娩后早期血浆代谢物变化研究

旨在研究分娩及产后早期奶牛血浆代谢物的变化规律。选取胎次、预产期和体况相近健康高产荷斯坦奶牛15头。分别在分娩当天和产后第7天晨饲前尾静脉采集血液10 mL。采用高效液相色谱-四极飞行时间质谱联用技术(UHPLC-QTOF-MS)对奶牛的血浆进行了分析。结合主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA);以P0.05、VIP1和FC1.3或FC0.77作为标准筛选两组血浆差异代谢物;ROC曲线进一步研究了这些显著差异代谢物分类识别的能力。结果显示:经ROC曲线发现11个显著性上调差异代谢物:磷脂酰胆碱(16∶0/16∶0)、二醇胆酸、脯氨酸-丝氨酸、脯氨酸-甘氨酸、1-硬脂酰基-sn-甘油3-磷酸胆碱、乳清、L-天门冬氨酸、N-乙酰基-L-天冬氨酸、异戊酰甘氨酸、L-肉碱和苯甲酸。丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、甘油磷脂代谢和嘧啶代谢产后第7天与分娩当天代谢轮廓存在显著差异。综上表明:产后血浆中N-乙酰基-L-天冬氨酸、L-天门冬氨酸、磷脂酰胆碱和乳清的升高有利维持奶牛机体健康。     

灵芝子实体多糖对小鼠急性酒精肝损伤预防的代谢组分析

灵芝多糖是灵芝的主要药理活性成分之一。本研究通过检测血清指标分析灵芝子实体多糖（Ganoderma lingzhi fruitbody polysaccharides,GLFPS）对小鼠急性酒精性肝损伤的预防作用并结合代谢组学探究作用机制。结果显示,GLFPS显著抑制因酒精作用而升高的小鼠血清中ALT、AST、TG、TC和ADH水平。通过代谢组分析,在模型组与对照组中得到85个差异代谢物,其中三磷酸腺苷（adenosine triphosphate）、L-天门冬氨酸（L-aspartic acid）以及赖氨酸（L-lysine）等在相互作用网络中起重要作用,说明酒精能引起小鼠肝脏腺苷和氨基酸代谢的改变。GLFPS组与模型组有58个差异代谢物,主要包括脂质和有机氧化物,说明GLFPS可以通过调节小鼠肝脏中脂质与有机化合物代谢来预防急性酒精肝损伤。对差异代谢物进行KEGG富集分析发现主要涉及胆碱代谢、甘油磷脂代谢和ABC转运蛋白。GLFPS能够有效缓解这3个代谢通路中因酒精作用发生明显改变的代谢。综上可见,灵芝子实体多糖能够通过调节小鼠胆碱代谢、甘油磷脂代谢以及部分ABC转运蛋白有效预防酒精性肝损伤。     

酿酒酵母酚类抑制物耐受性脂质组学研究

通过脂质组学分析方法从细胞膜磷脂分布方面探究适应进化酿酒酵母酚酸耐受性机制。主要利用高效液相色谱-质谱(LC-MS)对酚酸胁迫下适应进化菌株和原始菌株脂质成分检测并进行统计学比较分析。检测出565种脂质代谢物,包含细胞膜磷脂185种。相比初始菌株,适应进化菌株细胞膜中磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰肌醇(PI)类磷脂分子相对含量增加,含有长链(C32-C36)和双不饱和脂酰链的磷脂分子含量增加。统计学分析表明显著性差异磷脂分子主要为含有长链不饱和脂酰链的PC和PE类磷脂分子。推测适应进化菌株通过膜磷脂重塑提高细胞膜完整性,对酚类抑制物起到选择性屏障作用,从而保持细胞活性。     

高效薄层色谱测定湛江等鞭金藻培养过程脂质变化

【目的】研究湛江等鞭金藻(Isochrysis zhangjiangensis)由氮元素丰富至限制培养过程中脂质成分的变化。【方法】利用高效薄层色谱(HPTLC)分离分析微藻中脂质。【结果】随着培养基中营养物质的消耗,细胞逐渐处于胁迫状态,在这种状态下,细胞大量积累贮存脂质—甘油三脂(TAG),组成生物膜系统的单半乳糖甘油二脂(MGDG)、硫代异鼠李糖甘油二脂(SQDG)、磷脂酰甘油(PG)和磷脂酰胆碱(PC)含量降低,而游离脂肪酸(FFA)、甘油二脂(DAG)、双半乳糖甘油二脂(DGDG)、磷脂酰肌醇(PI)和磷脂酰乙醇胺(PE)则相对稳定。【结论】HPTLC可作为一种简便、可靠的微藻中脂质分离分析方法,为研究微藻油脂代谢途径以及甘油三脂(TAG)的调控积累提供有效手段。     

大豆磷脂组成的研究——Ⅱ.总脂肪酸及各种磷脂组分疏水侧链脂肪酸组成的气相色谱分析

在前文用单向薄层色谱解决大豆磷脂各种磷脂组分分析问题的基础上,本文又分析了大豆磷脂的总脂肪酸组成。并通过薄层色谱和气相色谱分析了大豆磷脂各种磷脂组分(包括溶血磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺、磷脂酸、磷脂酰甘油和双磷脂酰甘油等)疏水侧链的脂肪酸组成。     

大豆磷脂组成的研究——Ⅱ.总脂肪酸及各种磷脂组分疏水侧链脂肪酸组成的气相色谱分析

在前文用单向薄层色谱解决大豆磷脂各种磷脂组分分析问题的基础上,本文又分析了大豆磷脂的总脂肪酸组成。并通过薄层色谱和气相色谱分析了大豆磷脂各种磷脂组分(包括溶血磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱、磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺、磷脂酸、磷脂酰甘油和双磷脂酰甘油等)疏水侧链的脂肪酸组成。     

小鼠负重游泳后血清代谢模式变化分析

目的：研究小鼠负重游泳导致疲劳过程中血清代谢模式改变,为营养抗疲劳研究提供依据。方法：雄性昆明小鼠,随机分为4组,以AIN-93饲料喂养14 d,分别接受0（正常对照）、30、601、20 min等不同时间的尾部负重游泳,游泳后处死小鼠,分离血清进行代谢组分析。采用驰豫编辑脉冲序列（CPMG）和扩散编辑脉冲序列（LED）采集血清样本的数据,经傅立叶变换得到1H NMR谱图,SIMCA-P＋软件进行主成分分析。结果：游泳后小鼠血清代谢组发生显著改变,较正常对照组升高的化合物有β-羟基丁酸、乙酸、乳酸、脂类物质等,降低的化合物有葡萄糖、胆碱、磷酸胆碱、丙氨酸、磷脂酰胆碱等,随游泳时间延长变化趋势相应逐渐增大。结论：小鼠游泳后血清代谢模式产生一些规律性变化,其中脂肪代谢相关物质变化较为显著,针对胆碱类物质在脂肪代谢中的作用开展研究对于揭示疲劳过程本质及其机制具有一定意义。     

miR-378转基因小鼠脂肪组织的代谢表型分析

microRNA是一类小分子非编码RNA,参与调控多种生物学过程。该研究组前期工作中揭示了microRNA-378(miR-378)在脂肪组织中通过靶向硬脂酰CoA去饱和酶1(stearoyl-CoA desaturase 1, Scd1)调控脂分解。为了系统明确在脂肪组织中miR-378调控的代谢通路,该研究采用核磁共振技术分析了miR-378转基因小鼠和同窝野生型对照小鼠脂肪组织的代谢组差异。两种脂肪组织三个不同部位(棕色脂肪BAT、附睾旁白色脂肪gWAT、皮下白色脂肪iWAT)的代谢组学分析结果显示:miR-378转基因小鼠BAT中甘油磷酸胆碱、胆碱、丙二酸等代谢物含量更高;而gWAT脂肪组织中牛磺酸、丙二酸、次黄苷等代谢物含量更高; iWAT脂肪组织中牛磺酸、甘氨酸、谷氨酸、丙二酸等代谢物含量较高,而脂质、腺嘌呤核苷(adenine nucleoside, AMP)、二磷酸核苷(nucleoside diphosphate, ADP)及三磷酸核苷(nucleoside triphosphate, ATP)等代谢物含量较低。总体上, miR-378转基因小鼠脂肪组织中脂质含量减少,脂质分解作用及氨基酸代谢增强,整个机体的能量代谢增强。该研究结果揭示了miR-378对脂肪组织代谢具有重要调控作用。     

利用功能基因PCR芯片探讨过表达Slit2基因与老年小鼠淀粉样蛋白产生沉积的关系

目的通过对比老年Tg-Slit2小鼠与AD小鼠Tg-2567淀粉样蛋白产生和清除相关基因表达差异,初步探讨过表达Slit2基因与老年小鼠淀粉样蛋白产生沉积的关系。方法选取14月龄雄性C5BL/6小鼠、TgSlit2小鼠和Tg-2576小鼠作为实验研究对象,利用Aβ1-40和Aβ1-42抗体对小鼠脑组织进行免疫组化染色,同时通过脑总RNA提取、RNA质量鉴定、c DNA合成以及PCR芯片检测,获得功能基因表达情况,并对两种转基因小鼠与野生型小鼠AD基因表达进行差异化比较分析。结果 Tg-Slit2小鼠相比与同年龄的Tg-2576小鼠,脑组织中并未发现典型的Aβ沉积表型,脑组织功能基因芯片分析发现,与同年龄的C57BL/6小鼠相比,Tg-Slit2有16个基因显著上调,8个基因显著下调,而Tg-2576小鼠14个基因显著上调,17个基因显著下调。进一步对差异基因分析发现,三种小鼠鼠源的淀粉样蛋白前体基因APP表达无差异,而与Aβ产生相关的Psen2基因在Tg-2576小鼠中显著上调,与Aβ清除相关的LRP6和LRP8则发生显著下调,但这些基因在Tg-Slit2老年小鼠中并未发现显著改变。结论14月龄过表达Slit2小鼠未产生Aβ的沉积,Aβ相关基因也未显示出与Tg2576小鼠相似的改变。     

冬虫夏草及杜仲磷脂成分的研究

本文对不同产地的冬虫夏草及杜仲磷脂成分进行了分析研究。以钼蓝比色法测定了它们的总磷脂含量,采用薄层色谱扫描和吸光度比例系数校正法测定了其磷脂组成及相对百分含量。冬虫夏草约含8种磷脂组分,主要成分为磷脂酰胆碱、磷脂酰叽醇、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酸。杜仲约含6种磷脂组分,其中以溶血磷脂酰胆碱和磷脂酰胆碱为主。     

菜豆叶片衰老期间叶绿体被膜膜脂与脂肪酸组分的变化

菜豆叶片叶绿体总脂和被膜膜脂中均含有单半乳糖甘油二脂和双半乳糖甘油二脂,在整个衰老期间两种糖脂的比值变化不大。叶绿体总脂中含有5种磷脂,脂肪酸以不饱和的亚麻酸为主,而被膜膜脂中仅含磷脂酰胆碱和磷脂酰甘油,脂肪酸以饱和的棕榈酸为主,不饱和亚油酸为次。叶片衰老过程中被膜所含两种磷脂比值明显降低,脂肪酸的不饱和指数也因亚麻酸相对含量显著减少、棕榈酸相对含量增加而降低。     

盐胁迫下花生种子萌发期代谢组学分析

盐碱地高盐分会降低种子活力、抑制萌发出苗,严重制约盐碱地区花生生产和产业发展。种子萌发过程中物质代谢对种子发芽及植株形态建成至关重要,逐渐成为评价种子活力和品质的重要指标。以不同萌发期花生种子为研究对象,利用生理指标和高效液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）分析方法,研究了盐胁迫下花生种子不同萌发期主要营养物质含量和差异代谢物的变化。种子吸水萌发促进了脂肪、蛋白质、可溶性糖代谢,随萌发时间延长,脂肪和可溶性糖含量逐渐降低,可溶性蛋白质含量呈先降后升的变化趋势。主成分分析和偏最小二乘法判别分析表明盐胁迫与对照组间代谢物差异较大,暗示盐胁迫对花生种子萌发期物质代谢影响较大。利用VIP值分析和KEGG pathway预测分析显示：正常条件下,花生种子吸水膨胀期的差异代谢物较少,未鉴定到富集的KEGG pathway;而胚根伸长期差异代谢物主要富集于12个KEGG pathway,表明萌发后期物质代谢较前期旺盛。盐处理显著提高多种差异代谢物表达水平,其中渗透保护物甜菜碱和脯氨酸差异明显;另外,盐胁迫下吸水膨胀和胚根伸长两时段的差异代谢物显著增多,分别富集到26和31个KEGG pathway。盐胁迫显著促进了能量代谢、甘油磷脂代谢、谷胱甘肽代谢以及芥子油苷生物合成途径等相关通路,推测其与盐胁迫下花生种子萌发期抗逆有关。甜菜碱和脯氨酸可能是花生种子萌发期适应盐胁迫的关键代谢物,甘油磷脂代谢、谷胱甘肽代谢以及芥子油苷生物合成等途径可能是重要的代谢调控通路。试验结果可为促进盐胁迫下花生种子萌发出苗探索新途径、新方法,以及提高盐碱地花生出苗率提供理论依据和参考价值。     

体内GRK5缺陷加剧Tg2576小鼠海马内的病理改变

目的研究体内G蛋白偶联受体激酶5（GRK5）缺陷是否会加剧转瑞典突变淀粉样肽前体蛋白基因（TgAPPsw,Tg2576）小鼠海马内的病理改变。方法将具有C57／BL6遗传背景的GRK5缺陷／敲除（GRK5KO）杂合子与具有相同遗传背景的Tg2576小鼠杂交,以产生野生型（WT）、GRK5KO杂合子型、转淀粉样肽前体蛋白（APP）基因型以及转基因＆敲除（Double）型4种基因型小鼠。用免疫荧光（IF）染色方法来观察这些动物海马内肿胀轴突丛（SACs）和A8沉积量变化。结果IF染色结果定量分析显示,Tg2576小鼠被灭活一个拷贝的GRK5基因后导致海马内SACs和A8沉积量均显著增加。结论体内GRK5缺陷加剧了AD动物海马内的病理改变。     

基于UPLC-QTOFMS正、负离子模式对无偿献血者乙型肝炎表面抗原阳性血清代谢组学的研究

目的:基于超高效液相色谱-单四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOFMS)正、负离子模式探讨无偿献血者中乙型肝炎表面抗原阳性和乙型肝炎表面抗原阴性的血清代谢组学的差异,为乙型肝炎的诊断寻找潜在的血清生物标志物。方法:选取2017年10月~2018年1月在青海省血液中心检测的乙型肝炎表面抗原阳性57例(研究组)与同期无偿献血者乙型肝炎表面抗原阴性63例(对照组),利用UPLC-QTOFMS技术建立两组血清代谢指纹图谱,采用主成分分析(PCA)和偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)分析两组间有差异的小分子物质,确定与乙型肝炎相关的生物标志物,并分析相关代谢机制。结果:通过变量重要性投影、质谱鉴定和数据库检索筛选出8个潜在的生物标志物,分别为缬氨酸、胆碱、甘氨鹅去氧胆酸、肉毒碱、高丝氨酸、溶血磷脂酰胆碱、血清溶菌酶和花生四烯酸,涉及胆汁酸代谢、氨基酸代谢、磷脂代谢等。结论:无偿献血者中乙型肝炎表面抗原阳性和乙型肝炎表面抗原阴性的血清代谢物存在显著差异,差异代谢物的发现有助于寻找乙型肝炎的潜在生物标志物,为血液安全提供依据。     

氧化甾醇结合蛋白相关蛋白家族的研究进展

膜脂是细胞膜的主要组分, 也是参与信号转导的重要信号分子。不同脂质分子在细胞膜上的不均等分布需要特殊类型的通道蛋白和运输蛋白来实现。氧化甾醇结合蛋白相关蛋白(ORPs)是一类非常保守的蛋白分子, 能够对磷脂酰肌醇和固醇等脂类分子进行识别并转运, 参与细胞中的许多生理过程, 包括信号转导、囊泡运输、脂类代谢和非囊泡运输等...     

膜脂质双层不对称性的生理意义

膜脂质双层不对称性的生理意义潘华珍（中国医学科学院基础医学研究所,北京１００００５）关键词膜脂质不对称性生理意义众所周知,细胞膜的脂质以双层形式存在,双层的内外脂质是不对称的,磷脂酰胆碱（ＰＣ）及鞘磷脂（ＳＭ）一般在双层的外层,磷脂酰丝氨酸（ＰＳ）、...     

高分辨魔角旋转核磁共振和主成分分析研究人类低级星形细胞瘤和脑膜瘤的代谢组特征

采用高分辨魔角旋转核磁共振（HRMAS ^1H NMR）技术结合主成分分析（PCA）方法研究了39例人体脑肿瘤组织的代谢组特征．39例肿瘤样本分别来自39个脑肿瘤患者,包括15例低级星形细胞瘤,13例纤维型脑膜瘤和11例过渡型脑膜瘤．核磁共振波谱分析结果表明,脑肿瘤组织的代谢组中丰要含有脂肪酸、乳酸、胆碱代谢物（如胆碱、磷酸胆碱和甘油磷酸胆碱）、氯基酸（如丙氨酸、谷氨酸、谷氮酰胺、牛磺酸）、N-乙酰天门冬氨酸（NAA）和谷胱甘肽等代谢物．通过对核磁共振谱进行主成分分析（PCA）,发现低级星形细胞瘤和脑膜瘤的代谢组之间具有明显的差异,而在过渡型和纤维型两个亚类脑膜瘤之间该差别相对较小．与脑膜瘤相比,低级星形细胞瘤中甘油磷酸胆碱、磷酸胆碱、肌醇与肌酸的含量较高,而丙氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、谷胱甘肽和牛磺酸的含量较低．NAA的含量在低级星形细胞瘤中尽管较低但能观察到,而脑膜瘤中却未发现NAA的信号．结果衷明,HRMAS ^1H NMR和多变量统计分析相结合的组织代谢组学方法,不仅能有效区分不同类型的脑肿瘤,而且还可以为脑肿瘤提供丰富的代谢组信息,这些信息对研究肿瘤发生发展的机制具有潜在的意义．