基于~1H-NMR代谢组学技术的D-半乳糖致衰老大鼠尿液代谢谱的动态变化（英文）

目的通过代谢组学技术研究D-半乳糖(D-Gal)致衰老大鼠尿液代谢谱的动态变化,并探究差异代谢物和行为学指标的相关性。方法大鼠连续sc给予D-Gal 100 mg·kg-110周,并分别在第0,14,28,42,56和70天收集每只实验鼠的尿液,采用代谢组学技术对实验大鼠6次尿液样本进行核磁共振(NMR)数据采集并结合多元统计进行分析。第70天开始采用Morris水迷宫检测实验大鼠的学习记忆能力。行为学实验结束后,处死并制备脑切片,HE染色观察海马病理改变。结果对第0,14,28,42,56和70天模型组和正常对照组大鼠的尿液进行主成分分析发现,造模2~4周时,两组的代谢谱无差异;造模6~8周,两组大鼠逐渐不同;造模10周时,两组完全不同。采用正交校正的偏最小二乘判别分析寻找两组之间的差异物,在第10周发现,乳酸、丙氨酸、α-酮戊二酸和胆碱等12个峰面积具有显著性差异的潜在生物标志物。将差异代谢物和穿越平台次数、潜伏期以及目标象限停留时间进行关联分析。结果表明,模型组中含量显著性升高的差异代谢物胆碱、乳酸和二甲基甘氨酸与穿越平台次数具有显著性负相关(r=-0.90,-0.50和-0.52;n=10),甲酸与目标象限停留时间呈显著性负相关(r=-0.51,n=10);胆碱和甲酸与潜伏期呈显著性正相关(r=0.72和0.53;n=10);而模型组含量显著性降低的差异代谢物肌酸和牛磺酸与穿越平台次数具有显著性正相关(r=0.89和0.71;n=10),而丙氨酸与目标象限停留时间呈显著性正相关(r=0.74;n=10);牛磺酸、丙氨酸和肌酸与潜伏期呈显著性负相关(r=-0.66,-0.50和-0.85;n=10);进一步验证了差异代谢物与行为学指标的相关性。结论D-Gal诱导的衰老大鼠尿液代谢谱变化和其学习记忆能力损伤有一定的相关性,基于1H-NMR代谢组学的尿液代谢谱变化规律,可作为D-Gal致衰老大鼠模型成功与否的评价指标之一。     

2型糖尿病血浆代谢组学生物标志物鉴定

目的：验证谷氨酸（glutamate,Glu）、天冬酰胺（asparagine,Asn）、棕榈酸（palmitic acid,PA）和油酸（oleic acid,OA）与2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）患病风险的关联,鉴定T2DM的早期标志物。方法：选择新发T2DM患者217例、空腹血糖受损（impaired fasting blood glucose,IFG）患者220例及216例健康者,收集人群空腹血液,采用液相色谱-质谱联用仪检测血浆中代谢物浓度。结果：高浓度Glu （OR=1.45,95% CI：1.09~1.93）、PA （OR=1.05,95% CI：1.02~1.07）和OA （OR=1.06,95% CI：1.03~1.09）会增加T2DM患病风险,且Glu水平增加还会提高IFG风险（OR=2.00,95% CI：1.42~2.80）。随着Asn浓度的增加,T2DM患病风险显著降低（OR=0.63,95% CI：0.54~0.74）。此外,PA、Glu和Asn联合BMI鉴别T2DM效果最好。结论： PA、OA、Glu水平升高是T2DM的危险因素,而Asn水平升高则是T2DM的保护因素。以上代谢物可能是T2DM潜在生物标志物,为T2DM的临床筛查、早期治疗与预防、新药研发靶点提供新的思路和策略。     

D-半乳糖衰老大鼠粪便代谢组学研究

目的研究D-半乳糖(D-gal)诱导的衰老大鼠的胃肠动力、粪便中内源性代谢物变化规律及代谢通路的变化。方法将12只雄性SD大鼠随机分为正常对照组和模型组,每组6只。模型组大鼠连续皮下注射D-gal,300 mg·kg~(-1)11周,正常对照组注射等量的生理盐水,收集大鼠粪便。排便实验、小肠推进率和胃排空实验检测大鼠胃肠动力。1H NMR技术表征粪便代谢物轮廓,采用多变量统计学方法分析差异代谢物。结果 Morris水迷宫实验结果表明,与正常对照组相比,D-gal衰老大鼠的学习和记忆功能均显著降低;旷场实验结果显示,D-gal衰老大鼠的直立次数和穿越格数明显降低;与正常对照组相比,D-gal衰老大鼠的小肠推进率和胃排空率均显著降低。大鼠粪便中共指认出31中内源性代谢物,与正常对照组大鼠相比,18种代谢物发生显著改变。差异代谢物主要富集在氨基酸代谢、能量代谢以及短链脂肪酸代谢等。结论长期给予D-gal可引起大鼠胃肠动力减弱,学习记忆能力下降,活动能力减弱。同时,D-gal能显著引起大鼠粪便代谢物质含量异常,代谢通路紊乱。这些物质的异常代谢反过来也对大鼠胃肠功能、学习记忆及活动能力产生显著影响。     

靶向代谢组学应用于衰老相关疾病的研究进展

衰老是指机体随着年龄的增长而发生的组织结构、生理功能和心理行为上的退行性变化。衰老会引起人体代谢紊乱,导致很多疾病的发生,这些疾病通常出现在生命晚期,例如阿尔茨海默病、帕金森病、糖尿病、心血管疾病和癌症等。随着代谢组学技术的发展,靶向代谢组学在衰老相关疾病中的研究日益增多。因此,通过对采用靶向代谢组学技术研究神经退行性疾病、癌症、心血管疾病等衰老相关疾病的发病及治疗机制进行综述,为靶向代谢组学在衰老相关机制研究方面的应用提供一些研究思路和方法。     

基于UPLC-MS技术的阿尔茨海默病模型大鼠尿液代谢组学

目的基于代谢组学研究策略,研究大鼠尿液中内源性代谢物的变化,探寻与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)相关的潜在生物标志物,为AD的临床诊断提供新的思路。方法大鼠双侧海马注射凝聚态β淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)建立AD模型,采用超高效液相色谱质谱联用(UPLCMS)技术对模型组和假手术组大鼠尿液代谢物谱进行分析测定,以OPLS(orthogonal partial least squares)方法对得到的数据进行统计学分析,研究2组之间内源性代谢产物的差异。结果经OPLS分析,2组大鼠尿液的代谢特征存在明显差异,发现了8个与AD相关的潜在生物标志物(含有2个未知化合物)。与假手术组相比,AD模型组大鼠尿液中苯丙氨酸、苯乙酰甘氨酸、N2-琥珀酰-L-鸟氨酸、高香草酸的含量明显升高(P<0.05,P<0.01),而肌酸酐、异戊酰丙氨酸含量则明显降低(P<0.01)。结论 AD模型组大鼠与假手术组大鼠在尿液代谢水平上具有明显差异,具有明显变化的代谢物(苯丙氨酸、苯乙酰甘氨酸、N2-琥珀酰-L-鸟氨酸、高香草酸、肌酸酐、异戊酰丙氨酸)有可能作为AD潜在的尿液生物标志物,为AD的早期临床诊断和治疗提供参考。     

龟龄集对D-半乳糖致衰老大鼠血清代谢组学的影响

基于LC-MS代谢组学的方法,研究龟龄集(Guilingji, GLJ)对D-半乳糖致衰老大鼠的自主活动的影响并探究其作用机制。采用皮下注射D-半乳糖(300 mg·kg-1)致大鼠衰老的模型,分析不同浓度龟龄集(37.5、75和150 mg·kg-1)对衰老大鼠旷场实验的影响。造模后8周对收集的血清进行LC-MS检测,分析探讨龟龄集的延缓衰老作用机制,动物实验获得山西大学伦理委员会的批准(SXULL2014032)。旷场实验表明龟龄集能显著改善衰老大鼠的自主活动能力。代谢组学分析共找到23个潜在生物标志物,主要涉及3条代谢通路,分别为原发性胆汁酸生物合成、鞘脂代谢和缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成。龟龄集可以显著调节模型大鼠血清中的4种代谢物,主要回调胆汁酸合成和鞘脂代谢两条通路。龟龄集可延缓大鼠的衰老行为,该实验为龟龄集延缓衰老的潜在机制的研究提供了借鉴。     

石榴皮鞣质改善慢性肾小球肾炎大鼠的尿液代谢组学的通路分析

摘 要 目的：探讨石榴皮鞣质改善慢性肾小球肾炎大鼠尿液代谢组学的通路。方法: 运用KEGG 数据库进行信号通路分析,用HMDB 数据库对代谢产物分子注释、相关的酶或转运蛋白及其相关性质进行分析,MetPA 网络软件对代谢产物路径进行可视化作图。结果: 12个差异性代谢产物共参与了16条代谢途径,其中“色氨酸代谢”、“三羧酸循环”、“苯丙氨酸代谢”、“半胱氨酸和甲硫氨酸代谢”的代谢通路影响显著（P<0.05）。结论:石榴皮鞣质干预下的慢性肾小球肾炎大鼠中“色氨酸代谢”、“三羧酸循环”、“苯丙氨酸代谢”、“半胱氨酸和甲硫氨酸代谢”发生变化参与其病理过程。     

抑郁症组学生物标志物的研究进展

抑郁症是一种严重的精神疾病,患病率约为15%,极大地影响了患者生活质量。然而抑郁症的发病机制尚未明确,缺乏客观的诊断方法,生物标志物可以为抑郁症的诊断及治疗提供一定的科学依据,目前公认的经典生物标志物主要包括单胺类神经递质、下丘脑-垂体-肾上腺轴因素、细胞因子、脑神经营养因子等,但存在一定的缺陷,本文主要对抑郁症组学生物标志物的研究进展进行了综述,包括基因组学,蛋白质组学,代谢组学。     

沙棘延缓衰老的血浆代谢组学机制

目的观察沙棘对老年大鼠血浆核磁共振(NMR)谱图的影响,以探讨沙棘干预衰老的机制。方法将SD大鼠分为青年组(4月龄,n=10)、老年对照组(24月龄,n=12)及老年干预组(24月龄,n=11)。收集各组大鼠血浆进行1H-NMR检测,应用Hotelling’s T2和趋势过滤方法分析各组血浆中代谢物的变化。结果与青年组比较,老年对照组发现与衰老相关的谱峰有28个,鉴定出16种代谢物,这些代谢物主要涉及到糖代谢、氨基酸代谢和脂类代谢。与老年对照组比较,老年干预组中被沙棘逆转的且已鉴定的代谢物有葡萄糖、乳酸、丙酮酸、甘氨酸、谷氨酰胺、亚油酸、棕榈酸、油酸、丙酮和甘油10种,沙棘能明显地改变衰老进程中的代谢物轨迹。结论大鼠衰老进程中存在糖代谢、氨基酸代谢和脂类代谢紊乱,且在不同程度上均可被沙棘逆转,表明沙棘延缓衰老的机制可能与其逆转代谢紊乱有关。     

黄芪-山药药对治疗2型糖尿病的尿液代谢组学研究

为了探讨黄芪-山药药对治疗2型糖尿病(T2DM)的作用机制,本研究首次应用氢核磁共振(1H NMR)尿液代谢组学方法研究了黄芪-山药药对对T2DM大鼠的代谢保护机制。将37只SD大鼠随机分为4个组:模型组M,对照组C,黄芪山药组HS,阳性对照组Y (二甲双胍)。利用高脂饲料喂养合并链脲佐菌素(STZ)诱导制备T2DM模型。造模后连续给药8周,随后取其血检测相关生化指标;取其肾脏检测肾脏系数。动物实验获得广东药科大学伦理委员会的批准。通过1H NMR代谢组学方法检测各组大鼠尿液中代谢物的变化,筛选出标志性代谢物。实验结果显示,与对照组比较,模型组大鼠总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(L-DLC)、尿素氮(BUN)、糖化血红蛋白(HbA1c)及肾脏系数明显升高,高密度脂蛋白(H-DLC)水平显著降低(P<0.01),在黄芪-山药药对治疗后上述指标均有明显改善。模型组大鼠尿液中共发现20个标志性代谢物,黄芪山药治疗后可不同程度的逆转16个代谢物的变化,其效果与200 mg·kg-1二甲双胍相当。主要涉及丁酸代谢、三羧酸循环(TCA循环)、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、酮体的合成...     

何首乌饮对衰老模型大鼠下颌下腺组织结构的影响

目的探讨何首乌饮对衰老大鼠下颌下腺组织结构的影响。方法光镜下观察并分别计算经何首乌饮预防或治疗性干预过的亚急性衰老大鼠下颌下腺腺实质、脂肪和纤维间质的相对体积比。结果何首乌饮预防各组腺实质成分所占比例均高于模型组（P〈0.05）。治疗各组腺实质以阴性对照组最高（P〈0.05）,自然恢复组最低（P〈0.05）。伴随衰老,脂肪和纤维间质含量逐渐增多,预防各组间以模型组最高（P〈0.05）；治疗各组间以自然恢复组最高（P〈0.05）,阴性对照组最低（P〈0.05）。结论D-半乳糖模型大鼠下颌下腺功能性腺实质成分逐渐减少而被脂肪和纤维间质所替代。何首乌饮可延缓下颌下腺组织结构的衰老性改变。     

改构型酸性成纤维细胞生长因子对衰老大鼠血钙的影响

目的：观察改构型酸性成纤维细胞生长因子（maFGF）对D-半乳糖致衰老大鼠的血清Ca^2＋含量的影响,探讨maFGF抗衰老的机制。方法：选择成年Wistar大鼠30只,采用皮下注射D-半乳糖建立衰老模型,衰老模型成功后随机分为衰老对照组、NS对照组和maFGF治疗组,maFGF治疗组按12μg/kg剂量肌内注射,1次/d,共14d,NS对照组肌内注射与maFGF治疗组相同容量的0.9%NaCl溶液,1次/d;衰老对照组不作任何干预。各组大鼠到相对应的时间点取血测定血清Ca^2＋含量。结果：与衰老对照组和NS对照组相比,maFGF治疗组血清Ca^2＋含量均明显降低（P〈0.01）。结论：maFGF能降低衰老大鼠血清Ca^2＋含量。     

HPLC测定赤胫散中的3,3’-二甲基鞣花酸和3,3’,4’-三甲基鞣花酸

目的采用HPLC测定赤胫散中的3,3’-二甲基鞣花酸和3,3’,4’-三甲基鞣花酸。方法色谱柱为Dikma-C18柱,流动相为甲醇-乙腈-0.1%磷酸(17∶33∶50),流速1 m L·min-1,检测波长248 nm,柱温30℃。结果 3,3’-二甲基鞣花酸0.198~0.990μg(r=0.9991)、3,3’,4’-三甲基鞣花酸0.098~0.491μg(r=0.9990)与峰面积的线性关系良好,回收率分别为102.40%、98.41%,RSD分别为2.25%、1.87%(n=6)。结论所用方法简便、快捷、准确,可用于赤胫散药材的质量控制。     

RP-HPLC法测定开西尼孜散剂中没食子酸和鞣花酸的含量

目的建立同时测定开西尼孜散剂中没食子酸和鞣花酸含量的RP-HPLC方法。方法色谱柱为Waters X-Bridge C18(250mm×4.6mm,5μm);流动相为甲醇-乙腈-2 mL·L-1磷酸水溶液,梯度洗脱;流速为1.0 mL·min-1;检测波长为254nm。结果没食子酸和鞣花酸的线性范围分别为0.132~0.792μg(r=0.999 9)和0.108~0.648 2μg(r=0.999 9),平均加样回收率分别为99.3%和98.8%,方法精密度RSD分别为1.4%和1.7%(n=6)。结论该方法操作简便、快速、准确、灵敏度高、重复性好,可为开西尼孜散剂质量评价提供实验依据。     

丹参酮抗D-半乳糖所致小鼠皮肤衰老作用

目的:探讨丹参酮内服抗皮肤衰老作用及机制.方法:清洁级昆明种雌性小鼠每日背部皮下注射D-半乳糖( 1 000 mg·kg -1 )造成小鼠衰老模型,同时灌服丹参酮( 1 500 mg·kg -1 ·d -1 ,750 mg·kg -1 ·d -1 ), 42 d后,测定小鼠背部皮肤组织匀浆中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化脂质代谢产物丙二醛(MDA)及皮肤羟脯氨酸含量,并测定全血中过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶( GSH-Px)活性.结果:丹参酮使D-半乳糖所致衰老模型小鼠皮肤中SOD活力、羟脯氨酸含量明显升高,MDA含量显著降低,血中CAT、 GSH-Px活力显著升高,差异均有显著性,而丹参酮( 1 500 mg·kg -1 ·d -1 )组较丹参酮(750 mg·kg -1 ·d -1 )组的上述作用更为明显.结论:丹参酮( 1 500 mg·kg -1 ·d -1 ) 灌服对D-半乳糖所致衰老小鼠皮肤有明显的抗衰老作用,该作用随剂量的增加而增强.     

高效液相色谱法测定地锦草中鞣花酸的含量

目的建立地锦草中鞣花酸含量的测定方法。方法采用高效液相色谱法,色谱柱：OdyssilC18（4.6 mm×250 mm,5μm）;流动相：甲醇-0.1%磷酸（40：60）;流速：1.0 mL·min^-1;检测波长：254 nm;柱温：30℃。结果鞣花酸进样量在0.032～0.476μg与峰面积呈良好的线性关系,r=0.999 9,平均加样回收率为97.3%,RSD为1.4%。结论该方法简便准确,重现性好,可作为地锦草中鞣花酸的含量测定方法。     

衰老模型大鼠下颌下腺组织结构的改变

目的观察衰老大鼠下颌下腺组织结构形态学改变。方法D-半乳糖诱导大鼠衰老模型，取下颌下腺制备组织切片。光学显微镜下计算腺实质、脂肪和纤维间质的相对体积比。结果正常组腺实质相对体积比明显高于模型组（P〈0．01）；模型组脂肪和纤维间质含量明显高于正常组（P〈0．01）。结论D-半乳糖模型大鼠下颌下腺腺实质成分伴随衰老逐渐减少而被脂肪和纤维间质所替代。     

葛根素对D-半乳糖所致衰老大鼠肾凋亡基因表达的影响

目的研究葛根素对D-半乳糖致衰老大鼠肾Bcl-2和Bax蛋白表达的影响。方法通过颈背部皮下注射D-半乳糖150 mg·kg^-1建立衰老大鼠模型。按照体重将大鼠随机分为5组,每组10只:在大鼠建模的同时,对照组(正常大鼠)和模型组灌胃给予0.9%NaCl 1 mL;低、中、高3个剂量实验组灌胃给予75,150,300 mg·kg^-1葛根素1 mL,均每天1次,连续8周。以免疫组化法检测各组大鼠肾原癌基因(Bcl-2)和Bcl-2相关蛋白(Bax)的阳性表达水平。结果给药后,对照组、模型组和低、中、高3个剂量实验组的大鼠肾Bcl-2蛋白表达水平分别为87.23±0.68,152.25±0.21,124.06±0.72,105.92±0.58,89.01±0.83;这5组的Bax蛋白表达水平分别为144.19±0.37,79.46±1.03,107.33±0.92,126.16±0.45,146.27±0.54。模型组与对照组比较,差异均有统计学意义(均P<0.01)。3个剂量实验组的Bcl-2水平降低而Bax蛋白水平均显著升高,与模型组相比,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论葛根素可上调Bcl-2水平、下调Bax水平,这可能是其延缓肾衰老的作用机制之一。     

D-半乳糖衰老大鼠下颌下腺超微结构的改变

目的探讨实验性衰老大鼠下颌下腺超微结构的改变。方法用D-半乳糖制造衰老大鼠模型。2组大鼠经4%多聚甲醛＋2.5%戊二醛灌注固定,常规方法制备下颌下腺超薄切片,透射电镜下观察主要细胞的超微结构。结果正常组大鼠颗粒曲管（GCT）及腺细胞内粗面内质网、线粒体、高尔基复合体发达,粗面内质网网腔均匀、表面附有较多核糖体颗粒;核膜清晰,染色质分布均匀,可见丰富的质膜内褶。模型组GCT及腺细胞核固缩,染色质浓缩,部分细胞膜断裂,可见线粒体肿胀及嵴断裂,粗面内质网减少、有核糖体脱落现象。结论D-半乳糖模型大鼠下颌下腺超微结构发生明显衰老改变。