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基于代谢组学方法的小儿肺炎易感性研究
林丽丽 , 汪受传 , 杨燕 , 谢彤 , 赵霞 , 任靖 , 李维薇 , 陶嘉磊 , 范嗣立 , 单进军
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171245
以6个月到6岁肺炎患儿尿液为样本,采用基于气相色谱与质谱联用技术(GC-MS)的代谢组学方法,研究肺炎患儿尿液内源性代谢产物的变化及其易感性的发病机制。收集不同感染次数的肺炎患儿尿液样本,包括正常儿童组29例、单次感染肺炎患儿组35例、多次感染肺炎患儿组31例,分析获得肺炎患儿尿液代谢轮廓;同时对所得数据进行主成分分析(PCA)及偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)等多元统计分析,综合单因素方差分析及倍数(Fold change,FC)变化分析结果,最终筛选并通过Fiehn-Lib等数据库鉴定丝氨酸、组氨酸、脯氨酸、正亮氨酸、谷氨酰胺、硬脂酸、缬氨酸和异亮氨酸、乳糖醛酸等在正常儿童组与肺炎患儿组之间有代谢差异(p value adjusted by FDR < 0.05)且FC>5,吲哚-3-乙酸、肌酸、乙醇胺、甘露糖基甘油酸和果糖在不同感染次数肺炎组之间具有差异性(p value adjusted by FDR < 0.05)。实验结果表明,肺炎患儿易感性体质存在差异性代谢物,这些代谢物主要通过氨基酸及糖代谢对肺炎易感性产生影响。
关键词: 小儿肺炎, 易感性, 代谢组学, 气相色谱-质谱联用
小儿哮喘患者呼出气冷凝液代谢组学研究
姜茗宸 , 汪受传 , 徐珊 , 徐秋月 , 单进军 , 谢彤 , 彭琳秀 , 戴启刚
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171198
利用气相色谱-质谱联用法(GC-MS/MS)对小儿哮喘患者(Childhood asthma)和健康儿童(Healthy control)的呼出气冷凝液(Exhaled breath condensate,EBC)进行分析,寻找小儿哮喘患者EBC中的潜在标记物,为其发病机制及早期筛查提供科学依据。收集了21例小儿哮喘患者(年龄(8.2±1.6)岁)及17例健康儿童(年龄(8.1±1.3)岁)的EBC样本,采用GC-MS/MS获得化学成分的全扫描数据,通过主成分分析法对两组代谢物进行聚类分析,使用Metaboanalyst 3.0归属涉及的代谢通路。结果表明,小儿哮喘组和正常组EBC代谢图谱能很好地区分,鉴定了8个差异表达物可作为潜在的内源性生物标记物,提示淀粉和蔗糖代谢、赖氨酸降解、氨基糖核苷酸糖代谢、苯丙氨酸代谢可能在小儿哮喘发生发展过程中发挥重要作用。
关键词: 小儿哮喘, 气相色谱-质谱联用, 呼出气冷凝液, 代谢组学
超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱质谱联用技术用于胆道闭锁患儿尿液代谢组学研究
李维薇 , 汪受传 , 单进军 , 戴启刚 , 徐珊 , 谢彤 , 林丽丽 , 杜丽娜 , 杨燕
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.181500
利用超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱质谱联用技术(Ultra-high performance liquid chromatography with linear ion trap-orbitrap mass spectrometry,UHPLC-LTQ/Orbitrap-MS)对胆道闭锁患儿(Biliary atresia,BA)和健康婴儿(Normal control,NC)的尿液进行代谢组学分析,筛选胆道闭锁患儿尿液中的潜在生物标志物。收集了32例胆道闭锁患儿及40例健康婴儿的尿液样本,获得尿液样本的代谢轮廓,通过主成分分析法(Principle component analysis,PCA)及正交偏最小二乘法-判别分析(Orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)等多元统计分析,最终筛选并鉴定32种内源性差异代谢物可作为胆道闭锁潜在的生物标记物。涉及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,D-谷氨酸和D-谷氨酰胺代谢,组氨酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢通路紊乱。提示在胆道闭锁过程中伴随广泛的蛋白质代谢紊乱。其中,谷氨酸、L-谷氨酰胺、瓜氨酸、脯氨酸、胍基乙酸、5'-甲硫腺苷、ε-(γ-谷氨酰)-赖氨酸等物质表达差异趋势明显,涉及一系列胆道闭锁相关的病理机制。本研究为了解胆道闭锁的发病机制和早期筛查提供了科学依据。
关键词: 胆道闭锁, 超高效液相色谱-线性离子阱/静电场轨道阱质谱, 代谢组学, 尿液, 生物标志物
基于气相色谱-质谱联用的抗结核药致肾损伤代谢组学及谷胱甘肽治疗作用研究
彭琳秀 , 谢彤 , 单进军
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191579
以异烟肼(INH,100 mg/(kg·d,ig))和RIF(RIF,100 mg/(kg·d,ig))为模型药物,连续灌胃14天诱导建立抗结核药大鼠肾损伤模型,以组织病理学、血清生化指标(尿素氮、肌酐)为考察对象,观察抗结核药物引起的肾损伤严重程度;采用基于气相色谱-质谱联用的代谢组学技术结合偏最小二乘法-判别分析等多维、单维统计方法探讨INH联用RIF对大鼠肾组织中内源性小分子化合物的代谢影响。采用对抗结核药物引起的组织细胞损伤具有保护作用的谷胱甘肽(GSH,250 mg/(kg·d,iv)对大鼠进行干预治疗,从代谢调控的角度阐明GSH发挥保肾的作用机制。组织病理学及血清生化结果显示,大鼠给予INH和RIF后,血清中尿素氮和肌酐水平显著升高(p<0.05),肾小管上皮中度空泡变性,提示肾组织出现损伤。代谢组学数据提示,结核药物联用导致了大鼠肾组织中酪氨酸、脯氨酸、尿苷、棕榈油酸等31个内源性物质代谢紊乱;主要导致了大鼠脂肪酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢异常。GSH能降低大鼠血清中尿素氮的水平(p<0.05),减轻大鼠肾小球系膜的增生情况;GSH能够通过调控肾组织中棕榈油酸、4-羟基丁酸、瓜氨酸、葡糖酸内酯、胍基乙酸和哌啶酸的代谢水平有效改善抗结核药物引起的大鼠肾组织损伤。
关键词: 抗结核药, 肾损伤, 谷胱甘肽, 代谢组学, 气相色谱-质谱联用