2型糖尿病的人類尿液代謝組UHPLC-QTOF-MS分析研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-14 05:28
糖尿病是由基因和環(huán)境相互作用引起的一種慢性代謝性疾病,具有發(fā)病率高、致死率高、并發(fā)癥多等特點(diǎn),其中2型糖尿病患者占糖尿病患病總?cè)藬?shù)的90%以上。目前,2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制尚不完全明確,缺乏糖尿病發(fā)病前期的診斷標(biāo)志物。為了研究2型糖尿病發(fā)生發(fā)展的生物化學(xué)機(jī)制及尋找可能的生物標(biāo)志物,本論文首先建立了基于超高效液相色譜-四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(UHPLC-QTOF-MS)的尿液代謝組分析方法,并采用該方法研究了 2型糖尿病不同發(fā)病階段的尿液代謝組差異。主要內(nèi)容包括:首先,建立了基于UHPLC-QTOF-MS的尿液代謝組分析方法。通過優(yōu)化色譜柱、流動(dòng)相和質(zhì)譜參數(shù)等檢測(cè)條件,建立了適用于尿液的全局性代謝組分析方法,可以覆蓋三羧酸循環(huán)、脂肪酸β氧化、蛋白質(zhì)代謝、核酸代謝、氨基酸代謝、膽汁酸代謝物,肉堿代謝等多條代謝途徑。采用代謝物標(biāo)準(zhǔn)品,建立了本實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)優(yōu)化了尿液代謝組分析的樣品前處理方法、稀釋倍數(shù)以及采集條件等,為尿液代謝組的UHPLC-QTOF-MS分析提供了方法。其次,應(yīng)用上述方法研究了 2型糖尿病發(fā)病過程尿液代謝組的變化。采用上述建立的分析方法,研究了正常人、糖尿病前期患者...
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1糖尿病的并發(fā)癥??
?第1章引言???在符合標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)如下[9]:??FPG?(mmol/L)??3?—?■?—5.7?(I)??normal??0?3.3?7.8?11.1?DM:?RPG?>11.1?mmol/L??2hPG?(mmol/L)??注丨GT:糖耐量受損.IFG:空腹血糖受損,丨GR:血榑調(diào)節(jié)受損i即IGT?+?IFG?>??圖1.2糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)??Figure?1.2?Diagnostic?criteria?for?diabetes?mellitus??糖尿病前期包括:糖耐量受損(Impaired?Glucose?Tolerance,IGT),空腹血??糖受損(Impaired?Fasting?Glucose,IFG),其中:??(1)?IGT的診斷標(biāo)準(zhǔn)為空腹血糖<7.0?mmol/L?(126?mg/dL)且OGTT血糖??多7.8?<11.1?mmol/L?(多?140?到?<200?mg/dL);??(2)?IFG的診斷標(biāo)準(zhǔn)為空腹血糖為6.1-6.9?mmol/L?(110到125?mg/dL)且??OGTT?血糖<7_8?mmol/L?(?140?mg/dL)。??糖尿病的判斷標(biāo)準(zhǔn)為:空腹血糖彡7.0?mmol/L?(126?mg/dL)或OGTT血糖??彡?11.1?mmol/L?(200mg/dL)或隨機(jī)血糖>11.1?mmol/L?(200mg/dL)或?HbAlc》??48?mmol/mol?(等效于?6.5%)。??IDF?根據(jù)美國(guó)糖尿病學(xué)會(huì)(American?Diabetes?Association,ADA)?2003?年修??訂的分型標(biāo)準(zhǔn)[1()—12]和WH
Lasley曾說:“基因組學(xué)和??蛋白質(zhì)組學(xué)告訴你什么可能會(huì)發(fā)生,而代謝組學(xué)告訴你什么已經(jīng)發(fā)生了??(Genomics?and?proteomics?tell?you?what?might?happen,?but?metabolomics?tells?you??what?actually?did?happen?)’’?[51]?〇??_??* ̄*??*—??|??_?-—??|??^??V,?/??Metabolites??4??Phenotype/Function??圖1.3系統(tǒng)生物學(xué)的組成??Figure?1.3?Composition?of?Systems?Biology??1.2.3代謝組學(xué)的研究方法??代謝組學(xué)的分析技術(shù)主要是核磁共振技術(shù)和質(zhì)譜技術(shù)兩種。??核磁共振技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于樣品前處理簡(jiǎn)單,可以在接近生理狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)樣品??的無損檢測(cè)。但是NMR技術(shù)在代謝組學(xué)分析中有其局限性:所需樣本量較大(一??般>200隊(duì)),靈敏度相對(duì)較低(?叫nol/L)?[55],譜峰重疊嚴(yán)重,動(dòng)態(tài)范圍較窄??(3 ̄4個(gè)數(shù)量級(jí))。生物樣本代謝組的特點(diǎn)在于種類較多,化學(xué)性質(zhì)各異,動(dòng)態(tài)范??圍較大,有些難獲得的樣本(比如腦、心臟等組織,或者不可重現(xiàn)歷史性的樣品??隊(duì)列)比較珍貴,可供檢測(cè)的量可能只有幾微升或幾微克,NMR技術(shù)難以滿足??樣本檢測(cè)的需求。??和NMR技術(shù)相比,質(zhì)譜技術(shù)可以克服NMR技術(shù)在靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、樣??品需求量等方面的缺點(diǎn),但是質(zhì)譜檢測(cè)也會(huì)存在離子抑制、結(jié)構(gòu)鑒定困難等問題,??在實(shí)際分析中,代謝物首先進(jìn)行色譜分離:包括氣相色譜和液相色譜兩種。氣相??色譜技術(shù)可以分析熱穩(wěn)定性好的低沸點(diǎn)代謝物,然而大
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中年2型糖尿病患者尿液生物標(biāo)志初篩[J]. 付晗,劉小立,于微,朱李佳,鄭丹,王俊. 衛(wèi)生研究. 2013(06)
[2]代謝組學(xué):一個(gè)迅速發(fā)展的新興學(xué)科(英文)[J]. 唐惠儒,王玉蘭. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2006(05)
博士論文
[1]幾種生物納米材料對(duì)機(jī)體代謝影響的研究[D]. 柳志剛.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2016
本文編號(hào):3494048
【文章來源】:中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:123 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1糖尿病的并發(fā)癥??
?第1章引言???在符合標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)如下[9]:??FPG?(mmol/L)??3?—?■?—5.7?(I)??normal??0?3.3?7.8?11.1?DM:?RPG?>11.1?mmol/L??2hPG?(mmol/L)??注丨GT:糖耐量受損.IFG:空腹血糖受損,丨GR:血榑調(diào)節(jié)受損i即IGT?+?IFG?>??圖1.2糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)??Figure?1.2?Diagnostic?criteria?for?diabetes?mellitus??糖尿病前期包括:糖耐量受損(Impaired?Glucose?Tolerance,IGT),空腹血??糖受損(Impaired?Fasting?Glucose,IFG),其中:??(1)?IGT的診斷標(biāo)準(zhǔn)為空腹血糖<7.0?mmol/L?(126?mg/dL)且OGTT血糖??多7.8?<11.1?mmol/L?(多?140?到?<200?mg/dL);??(2)?IFG的診斷標(biāo)準(zhǔn)為空腹血糖為6.1-6.9?mmol/L?(110到125?mg/dL)且??OGTT?血糖<7_8?mmol/L?(?140?mg/dL)。??糖尿病的判斷標(biāo)準(zhǔn)為:空腹血糖彡7.0?mmol/L?(126?mg/dL)或OGTT血糖??彡?11.1?mmol/L?(200mg/dL)或隨機(jī)血糖>11.1?mmol/L?(200mg/dL)或?HbAlc》??48?mmol/mol?(等效于?6.5%)。??IDF?根據(jù)美國(guó)糖尿病學(xué)會(huì)(American?Diabetes?Association,ADA)?2003?年修??訂的分型標(biāo)準(zhǔn)[1()—12]和WH
Lasley曾說:“基因組學(xué)和??蛋白質(zhì)組學(xué)告訴你什么可能會(huì)發(fā)生,而代謝組學(xué)告訴你什么已經(jīng)發(fā)生了??(Genomics?and?proteomics?tell?you?what?might?happen,?but?metabolomics?tells?you??what?actually?did?happen?)’’?[51]?〇??_??* ̄*??*—??|??_?-—??|??^??V,?/??Metabolites??4??Phenotype/Function??圖1.3系統(tǒng)生物學(xué)的組成??Figure?1.3?Composition?of?Systems?Biology??1.2.3代謝組學(xué)的研究方法??代謝組學(xué)的分析技術(shù)主要是核磁共振技術(shù)和質(zhì)譜技術(shù)兩種。??核磁共振技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于樣品前處理簡(jiǎn)單,可以在接近生理狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)樣品??的無損檢測(cè)。但是NMR技術(shù)在代謝組學(xué)分析中有其局限性:所需樣本量較大(一??般>200隊(duì)),靈敏度相對(duì)較低(?叫nol/L)?[55],譜峰重疊嚴(yán)重,動(dòng)態(tài)范圍較窄??(3 ̄4個(gè)數(shù)量級(jí))。生物樣本代謝組的特點(diǎn)在于種類較多,化學(xué)性質(zhì)各異,動(dòng)態(tài)范??圍較大,有些難獲得的樣本(比如腦、心臟等組織,或者不可重現(xiàn)歷史性的樣品??隊(duì)列)比較珍貴,可供檢測(cè)的量可能只有幾微升或幾微克,NMR技術(shù)難以滿足??樣本檢測(cè)的需求。??和NMR技術(shù)相比,質(zhì)譜技術(shù)可以克服NMR技術(shù)在靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、樣??品需求量等方面的缺點(diǎn),但是質(zhì)譜檢測(cè)也會(huì)存在離子抑制、結(jié)構(gòu)鑒定困難等問題,??在實(shí)際分析中,代謝物首先進(jìn)行色譜分離:包括氣相色譜和液相色譜兩種。氣相??色譜技術(shù)可以分析熱穩(wěn)定性好的低沸點(diǎn)代謝物,然而大
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中年2型糖尿病患者尿液生物標(biāo)志初篩[J]. 付晗,劉小立,于微,朱李佳,鄭丹,王俊. 衛(wèi)生研究. 2013(06)
[2]代謝組學(xué):一個(gè)迅速發(fā)展的新興學(xué)科(英文)[J]. 唐惠儒,王玉蘭. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2006(05)
博士論文
[1]幾種生物納米材料對(duì)機(jī)體代謝影響的研究[D]. 柳志剛.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2016
本文編號(hào):3494048
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