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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
秦始皇兵马俑彩绘胶料的气相色谱-质谱联用分析
杨璐 , 黄建华 , 申茂盛 , 王丽琴 , 卫引茂
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.171330
采用气相色谱-质谱联用技术,结合C4柱固相萃取、氨水超声辅助萃取、离子交换树脂净化以及微波辅助水解/皂化等步骤,建立了对同一个文物样品进行蛋白、脂肪酸和糖类物质分析的方法。利用此方法分析了秦始皇兵马俑彩绘所使用胶料中的氨基酸、脂肪酸和糖类物质,结果表明,秦俑彩绘样品使用的胶料为蛋白类物质,但残留量较低(仅有0.89‰)。通过样品胶料的氨基酸组成特点,即均含有动物胶的特征氨基酸羟基脯氨酸,以及甘氨酸、谷氨酸及脯氨酸的相对含量,结合因子分析,判断7件文物样品的胶料为蛋类与动物胶的混合物,2件为动物胶与奶类的混合物,1件为动物胶、奶类和蛋类的三元混合物。本研究结果表明,秦俑彩绘制作时的胶料选择可能并没有严格一致的规定,当前秦俑彩绘易于脱落的另一重要原因是胶料残留量少,出土后应立即进行加固处理。
关键词: 彩绘胶料, 秦始皇兵马俑, 气相色谱-质谱联用, 文物保护
基于固相微萃取箭型-气相色谱-质谱法测定铜绿微囊藻中挥发性代谢物
虞锐鹏 , 王利平 , 赵晨凯 , 吴胜芳 , 宋启军
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191616
建立了顶空-固相微萃取箭型-气相色谱-质谱(HS-SPME Arrow-GC-MS)联用技术,结合多变量统计分析铜绿微囊藻在模拟自然环境条件下,其挥发性代谢物组成及变化规律。通过选取合适萃取头,对不同时期铜绿微囊藻样品中挥发性代谢物进行定性分析,鉴定了210种挥发性代谢物。采用多变量统计分析方法,进一步研究铜绿微囊藻生长过程中挥发性代谢物的消长变化规律,筛选出10种统计学显著性差异代谢物:环己醇、二甲基三硫、苯甲醇、樟脑、2-甲氧基苯酚、3-己烯-1-醇、2,4-癸二烯醛、吲哚、柠檬醛和正壬醇。优化了萃取温度、萃取时间、体系盐度等SPME Arrow萃取条件,筛选差异性代谢物的特征离子峰,并进行定量分析和方法学验证。结果表明,10种统计学显著性差异代谢物在0.050-1000 ng/L范围内具有良好的线性关系,相关系数>0.998,检出限范围为0.010-0.030 ng/L,回收率在76.3%-93.0%之间,RSD≤12.7%(n=6)。本方法操作简便、快速,灵敏度高,稳定性好,可用于蓝藻水华爆发初期天然水体中挥发性代谢标志物测定。
关键词: 顶空-固相微萃取箭型, 气相色谱-质谱联用, 多变量统计分析, 铜绿微囊藻, 挥发性代谢物
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
顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱联用法用于非目标性筛选饮用水中挥发性有机物
余明月 , 杨小秋 , 樊蓉 , 郑禹康 , 史建波 , 郑琦
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191560
建立了顶空-固相微萃取-气相气谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)非目标性筛选饮用水中挥发性有机物(VOCs)的分析方法。以萃取物的数量和峰面积对HS-SPME的工作参数进行优化,考察了4种萃取纤维(100 μm PDMS、65 μm PDMS/DVB、85 μm PA和75 μm CAR/PDMS)的最佳工作条件,包括恒温时间、萃取时间、萃取温度及盐效应等。对4种纤维萃取出的物质种类和油水分配比系数进行了比较,发现100 μm PDMS的萃取物最少,且萃取物与其它纤维重复,可被另外3种萃取纤维代替。将优选出的3种萃取纤维对两种自来水水样(源水来自长江和汉江)进行非目标性筛选,对匹配度大于70%的物质进行了分析。结果表明,以汉江为源头的自来水水样中鉴定出35种物质,以长江为源头的自来水水样中鉴定出34种物质,两者共有物质18种。将两个水样中筛选的物质种类进行了比较,发现酯类物质最多,醛类物质和酚类物质次之。此方法不使用有机溶剂,对环境友好,可用于自来水中VOCs的筛选与分析。
关键词: 非目标性筛选, 顶空固相微萃取, 气相色谱-质谱联用, 挥发性有机物, 饮用水