收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于多种分析技术的代谢组学方法研究与应用

张小丽  
【摘要】:代谢组学是关于定性和定量描述生物体内源性小分子代谢物的整体及其对内因和外因变化应答规律的科学。作为“后基因组学”时代的一门新兴学科和技术,代谢组学已广泛应用于生命科学相关领域。本论文建立了基于1H核磁共振(1HNMR)、高分离度快速分离液相色谱(RRLC)以及高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)的代谢组学研究方法,并将这些方法应用于Arthus反应疾病病理机制研究、肿瘤诊断相关标志物的筛选和纳米材料的毒性机制研究中。本论文的主要研究内容包括以下几个方面: 1.建立了2,4-二硝基氟苯(DNFB)柱前衍生化RRLC同时测定大鼠和人血清中23种氨基酸的分析方法。RRLC分离采用Agilent Zorbax Eclipse Plus C18(4.6mm×50mm,1.8μm)反相色谱柱,柱温45℃,流动相采用乙腈-甲醇-10mmol·L-1乙酸铵溶液梯度洗脱,流速1.5mL·min-1.进样量5μL,紫外检测波长360nm。23种氨基酸在10min内可达到良好分离,浓度分别在1~500μmol·L-1范围内线性关系良好(r0.9962),定量下限为1μmol·L-1,日内、日间RSD值分别在0.32%~3.09%和0.67%~5.82%之间。将建立的方法用于大鼠和人血清中23种氨基酸的同时测定,回收率分别在90.8%~106.0%和88.2%~106.4%之间,RSD值分别在1.8%~4.7%和1.4%~8.5%之间。2.利用基于1HNMR的代谢指纹谱和RRLC的氨基酸靶标分析结合多变量数据处理方法对Arthus反应大鼠的体内代谢特点进行了研究,得到了一些互补信息。将采集的血清和尿液样本进行1HNMR分析,分别发现17个和16个与疾病密切相关的代谢物;血清样本RRLC氨基酸靶标分析发现8个与疾病密切相关的氨基酸。去除共同的代谢物,采用两种代谢组学分析模式,在Arthus反应大鼠血清和尿液中共鉴别到35个与疾病密切相关的特征性代谢物。结果显示,Arthus反应已经引起明显的肝、肾功能损伤,且伴随多条代谢途径的紊乱,如三羧酸循环(TAC)、肠道菌群代谢、脂质和细胞膜代谢、葡萄糖代谢、脂肪酸β-氧化、氨基酸代谢以及酮体的生成和分解等。3.分别建立基于1HNMR和RRLC互补的代谢指纹谱分析方法和氨基酸靶标分析方法,考察25例食管癌患者和25例正常健康人血清的代谢组学差异,进而寻找与食管癌发生、发展密切相关的生物标志物群。结合OPLS-DA对检测数据进行模式识别,结果显示采用两种分析模式均能清晰地区分食管癌患者和正常对照血清,说明相对于正常人而言,食管癌患者的血清代谢谱发生明显改变,并有统计学意义。基于RRLC的氨基酸靶标分析对于食管癌患者和正常健康人之间的区分能力要稍好于基于1HNMR的代谢指纹谱分析,说明代谢物靶标分析定量准确、特异性强,可以作为代谢指纹谱分析的有利补充,在代谢组学研究中具有很广阔的应用前景。本研究共发现19个内源性小分子代谢物在食管癌患者与正常健康人血清中的含量存在显著性差异,提示这些代谢物的异常可能与食管癌患者体内的代谢紊乱存在密切关系,即为潜在的肿瘤生物标志物。通过代谢途径研究发现,与正常人相比,食管癌患者体内多条代谢途径如糖酵解、脂质代谢、能量代谢、酮体的生成和分解、三羧酸循环以及氨基酸代谢等均发生了不同程度的紊乱。 4.采用1HNMR代谢指纹谱分析和RRLC氨基酸靶标分析方法并结合多变量数据处理方法,开展了25例肺癌患者和25例正常健康人血清样品的代谢组学研究。结果显示,两种分析模式均能很好地区分肺癌患者和正常健康人,肺癌患者和正常健康人的血清代谢谱存在明显差异,说明肺癌患者体内的生物代谢通路发生了一定的改变。本研究共发现15个内源性小分子代谢物在肺癌患者与正常健康人血清中的含量存在显著性差异。对差异代谢物的生物代谢路径进行分析发现,肺癌患者的糖酵解代谢显著增加,另外,脂质代谢、氨基酸代谢、酮体的合成和分解等代谢通路均发生不同程度的紊乱。 5.建立了基于HPLC-MS技术的代谢组学研究方法对表面包裹聚乙二醇(PEG)的ZnO量子点染毒大鼠的血清和尿液进行分析,从生物体整体代谢水平探讨了ZnO量子点的生物学效应(毒性)。雄性SD大鼠经尾静脉注射一次染毒1和10mg/kg ZnO QDs-PEG生理盐水溶液后24和72h,采用XCMS online分析其血清和尿液的HPLC-MS代谢谱变化。结果表明,1和10mg/kg ZnO QDs-PEG染毒组大鼠染毒后24、72h的血清和尿液代谢谱与正常对照组相比存在明显差异,没有与组织结构及功能严重受损相关的代谢物发现,说明表面包裹PEG的ZnO量子点毒性较小,不会导致明显的机体组织功能损伤,但引起了轻微的代谢紊乱。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 于兰,陈新民,高福兴,吕同德;肺癌患者血清NO、TNF-α和SOD含量变化的观察[J];上海免疫学杂志;1999年03期
2 袁彬;南永刚;王笑侠;白涛;施常备;;多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统对肺癌诊断的价值[J];现代肿瘤医学;2008年11期
3 张世荣;;临床病理討論 肺結核合併肺癌[J];中国防痨杂志;1965年03期
4 ;支气管肺癌的早期诊断[J];肿瘤学杂志;1977年02期
5 刘昌起;;肺癌的诊断[J];天津医药;1977年10期
6 郁定国;;免疫学和肺癌[J];国际肿瘤学杂志;1978年06期
7 钟南山;;肺癌:手术与否?[J];广州医学院学报;1979年02期
8 吕待渭;任大成;赵宗文;;90例肺癌X线分析[J];川北医学院学报;1980年01期
9 贺传斌;江懋深;范孝宁;王积英;黄世英;李桂琴;朱月华;单敏;;淮南煤矿接尘工人1968—1979年肺癌发病情况的探讨[J];肿瘤学杂志;1980年03期
10 刘昌起;;肺癌的现状[J];中国肿瘤临床;1980年03期
11 沈国安;;矿尘、纤维和肺癌[J];预防医学情报杂志;1986年06期
12 徐继恩;;肺癌证治体会——附3例报告[J];湖南中医杂志;1987年04期
13 宋礼章;;慢性阻塞性肺病合并肺癌[J];国际呼吸杂志;1987年01期
14 马俊义;潘崚;;石棉沉积与肺癌病理[J];国际呼吸杂志;1987年02期
15 杨利丽;单长民;严明仁;;肺癌患者的染色体不稳定性研究[J];潍坊医学院学报;1988年01期
16 郑俭;;80岁以上支气管肺癌患者手术切除结果分析[J];国际肿瘤学杂志;1989年06期
17 张文;;肺癌患者血清ASP和CEA的关系[J];天津医药;1989年12期
18 张彩霞,马宗生,张丁桐,吕先科,刘玥;慢阻肺、肺癌患者α_1-AT的改变[J];中国医科大学学报;1990年06期
19 李艳如;王若源;;823例肺癌的若干流行病学特征[J];江西医药;1990年05期
20 裴晓红;;晚期肺癌患者理想的治疗状态[J];肿瘤防治研究;1990年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周俊琴;王东;;106例肺癌患者舌象的色度特征[A];全国第十一次中医诊断学术年会论文集[C];2010年
2 闵凌峰;陈琼;;应用蛋白质组学技术筛选继续吸烟导致肺癌患者进展的分子机制[A];中华医学会肿瘤学分会第七届全国中青年肿瘤学术会议——中华医学会肿瘤学分会“中华肿瘤 明日之星”大型评选活动暨中青年委员全国遴选论文汇编[C];2011年
3 周岚;黄云超;王竹;叶联华;候文俊;王昆;;宣威地区肺癌患者血清和肺组织硒水平研究(英文)[A];生命发展机遇——窗口期营养——达能营养中心第十二届学术年会会议论文集[C];2009年
4 张月华;;老年肺癌患者化疗联合放疗不良反应的护理[A];中华护理学会全国肿瘤护理学术交流暨专题讲座会议论文汇编[C];2010年
5 李慧;李云霞;;中期因子在肺癌患者血清中的表达及其临床意义[A];2011年中华名中医论坛暨发挥中西医优势防治肿瘤高峰论坛论文集[C];2011年
6 吴晓安;陈建清;钟小红;康美玲;;终末期肺癌患者合并肺部感染及抗感染治疗分析[A];第七届全国癌症康复与姑息医学大会大会论文集和专题讲座[C];2011年
7 陈虞梅;陈涛;童林军;;~(18)F-FDG PET/CT对1a期肺癌患者复发预测的初步研究[A];中华医学会第九次全国核医学学术会议论文摘要汇编[C];2011年
8 王雪玲;林芳;程颖;;老年肺癌患者化疗毒副作用护理[A];中华护理学会全国肿瘤护理新进展研讨会论文汇编[C];2011年
9 曾晓梅;侯梅;;贫血对肺癌患者化疗疗效及预后的影响[A];第七届全国癌症康复与姑息医学大会大会论文集和专题讲座[C];2011年
10 路艳;陈群;武哲丽;;肺癌患者瘀血舌象与癌肿转移在血浆TXA2/PGI2变化中的微观联系[A];全国第十一次中医诊断学术年会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张小丽;基于多种分析技术的代谢组学方法研究与应用[D];兰州大学;2013年
2 雷玉洁;转化生长因子β1、ica操纵子对肺癌患者生物材料细菌生物膜形成的影响[D];昆明医科大学;2012年
3 苏丽萍;CXCR4在肺癌侵袭转移中的作用及其机制[D];复旦大学;2005年
4 晏向华;人肺癌单链抗体库的构建、筛选及其抗体结构与功能的研究[D];浙江大学;2006年
5 楼建林;癌症患者遗传不稳定性的体内外研究及其与四个DNA修复相关蛋白的关系[D];浙江大学;2007年
6 李勇;VEGF在肺癌中的临床意义及抗血管生成药物二线治疗晚期NSCLC[D];中国协和医科大学;2007年
7 李锋;肿瘤干细胞标记物检测对Ⅰ期肺癌患者术后复发的预测价值及机制学研究[D];浙江大学;2011年
8 施敏骅;可溶性PD-L1分子在肺癌细胞免疫逃逸中的作用及机制研究[D];苏州大学;2011年
9 刘毅;采用外周血进行肿瘤分子诊断的转化医学研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2012年
10 熊曾;容积灌注CT成像(VPCT)与非小细胞肺癌血管构筑的关系及其临床转化[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨立新;肺癌患者合并肺部真菌感染的临床分析[D];新疆医科大学;2008年
2 操敏;肺癌患者运动心肺功能及其相互作用的研究[D];北京市结核病胸部肿瘤研究所;2001年
3 朱勇;登楼试验在低肺功能肺癌患者术前心肺功能评估中的作用研究[D];山东大学;2005年
4 董桂芝;肺癌预后因素分析[D];第三军医大学;2005年
5 刘永衡;中晚期原发性肺癌血瘀证分级量化诊断标准的探索性研究[D];中国中医科学院;2007年
6 曹军;动脉灌注化疗联合热疗治疗中晚期非小细胞肺癌的疗效分析[D];苏州大学;2006年
7 张峻青;肺癌特异性脑转移细胞株的筛选及其生物学活性分析[D];第四军医大学;2007年
8 李士涛;肺康方治疗肺癌的临床与实验研究[D];山东中医药大学;2007年
9 赵娴;肺癌不同中医证型与骨转移关系的初步探讨[D];广州中医药大学;2008年
10 汪浩;纵隔镜在纵隔肿物的临床诊断中的应用[D];苏州大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 内蒙古赤峰学院附属医院胸外科主任医师 苏志勇;对肺癌患者 请您手下留情[N];健康报;2011年
2 YMG记者 夏丹 通讯员 周志强;肺癌患者居恶性肿瘤申报首位[N];烟台日报;2010年
3 王振华;世界油价升几许[N];国际商报;2003年
4 华春辉;肺癌患者遭雷击 身故获比例赔偿[N];国际金融报;2004年
5 陈鲁琦;肺癌患者宜食用的药粥[N];河南科技报;2002年
6 煤炭总医院肿瘤微创治疗中心主任 王洪武 教授;微创治疗可减轻肺癌患者痛苦[N];中国消费者报;2005年
7 曾理;只需一滴血即可测肿瘤[N];中国医药报;2004年
8 袁立新;让生命之光延续[N];中国医药报;2000年
9 黎彬 寒冰;黑色素瘤疫苗对肺癌患者有益[N];中国医药报;2003年
10 记者 毛磊 何德功 颜亮 张锦芳;人类仍在不懈努力[N];新华每日电讯;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978