基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法的建立及應用
本文關鍵詞:基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法的建立及應用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:機體氧化應激產生的過量自由基,可直接或間接損傷DNA、蛋白質和脂質,使機體的氧化與抗氧化平衡系統(tǒng)被打破,利用外源性抗氧化活性物質對抗體內過量自由基是醫(yī)學領域的主要手段。傳統(tǒng)的抗氧化活性評價方法,因其各自的技術缺陷,嚴重制約著抗氧化活性物質的發(fā)現。因此,亟需建立一種新的抗氧化活性評價方法。細胞代謝組學是系統(tǒng)生物學的一個分支,因其靈敏度高、選擇性好、快速、準確性高、可控性強等多種優(yōu)點,可發(fā)展為一種新的抗氧化活性評價方法。與化學評價方法相比較,基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法以細胞為載體,未脫離生物體本身,更接近于生物體氧化反應過程;與細胞學評價方法相比較,基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法運用細胞代謝組學研究方法,可全面反映細胞內代謝物信息。本研究采用細胞代謝組學研究方法,以HepG2細胞為研究對象,基于HPLC-DAD-MS技術平臺,通過對細胞代謝物的分析,結合多種模式識別技術,獲取與抗氧化活性相關的代謝物靶標,構建基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法,并應用該方法評價鎖陽提取物。主要研究內容如下:(1)細胞樣品前處理及HPLC分析方法的研究。為最大限度地提取代謝物并取得可靠的分析結果,對細胞樣品前處理及HPLC分析方法進行了系統(tǒng)優(yōu)化。細胞代謝物用㧟20°C預冷的60%甲醇淬滅、超聲波破碎、60%甲醇提取進樣分析。HPLC色譜條件為:流速1.0 mL/min;柱溫30°C;色譜柱Agilent ZORBAX SB-Aq(250 mm×4.6 mm,5μm);流動相為1.93 g/L醋酸銨(pH=4.81)和乙腈;溶劑洗脫梯度為0.5-5%乙腈(0-10 min)、5-95%乙腈(10-60 min);檢測波長為254 nm。(2)基于細胞代謝組學的氧化應激生物標記物的發(fā)現。通過MTT實驗選擇5mg/L H2O2作用4 h,100 mg/L VE作用24 h,250 mg/L GSH作用24 h建立氧化應激模型。檢測細胞內ROS水平及酶活性驗證氧化應激模型。對細胞代謝物進行HPLC分析,從典型的HPLC-DAD譜圖中選取28個共有峰進行模式識別分析,借助于OPLS-DA模型的S-plot圖及VIP值篩選出11種潛在的氧化應激生物標記物。同時,采用LC-MS聯用技術得到潛在生物標記物的精確相對分子質量,通過細胞代謝物與對照品的紫外光譜圖、保留時間并結合加標法對色譜峰定性,其中p1、p2、p3及p9分別鑒定為蘋果酸、VC、GSH及色氨酸。(3)基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法的建立。在OPLS-DA模型基礎上,建立了基于細胞代謝組學的抗氧化活性定性評價方法。以VE或GSH的CMAA unit值為標準,定量評價物質的抗氧化活性,建立了基于細胞代謝組學的抗氧化活性定量評價方法。(4)基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法的應用。根據前期建立的細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法評價鎖陽提取物,并運用化學評價方法及細胞學評價方法進行驗證。結果顯示,建立的基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法是可靠的,且結果與傳統(tǒng)的抗氧化活性評價方法的結果一致。多種評價方法結果均顯示,鎖陽多糖與鎖陽黃酮具有一定的抗氧化活性,且鎖陽黃酮抗氧化活性較強。
【關鍵詞】:細胞代謝組學 抗氧化活性 評價方法 生物標記物 樣品前處理 模式識別 鎖陽
【學位授予單位】:蘭州大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:R329.2
【目錄】:
- 中文摘要3-5
- Abstract5-11
- 第一章 抗氧化活性評價方法及細胞代謝組學研究進展11-19
- 1 抗氧化活性評價方法研究進展11-14
- 1.1 體外評價方法11-13
- 1.2 體內評價方法13-14
- 1.3 小結14
- 2 細胞代謝組學研究進展14-19
- 2.1 細胞代謝組學的發(fā)展歷程14-15
- 2.2 細胞代謝組學的研究方法15-16
- 2.3 細胞代謝組學的應用16-18
- 2.4 小結18-19
- 第二章 細胞樣品前處理及HPLC分析方法的研究19-30
- 1 儀器,材料與試劑19-20
- 1.1 儀器19-20
- 1.2 試劑20
- 1.3 材料20
- 2 實驗方法20-22
- 2.1 細胞樣品前處理方法的研究20-21
- 2.2 HPLC分析方法的研究21-22
- 3 結果與分析22-29
- 3.1 細胞樣品前處理方法的研究22-25
- 3.2 HPLC分析方法的研究25-28
- 3.3 方法學驗證28-29
- 4 結論29-30
- 第三章 基于細胞代謝組學的氧化應激生物標記物的發(fā)現30-43
- 1 儀器,材料與試劑30-31
- 1.1 儀器30-31
- 1.2 試劑31
- 1.3 材料31
- 2 實驗方法31-33
- 2.1 氧化應激細胞模型的構建31-32
- 2.2 細胞樣品前處理32
- 2.3 色譜分析32-33
- 3 數據處理33
- 4 結果與分析33-42
- 4.1 氧化應激細胞模型的構建33-35
- 4.2 細胞代謝物HPLC譜圖35-36
- 4.3 潛在氧化應激生物標記物的發(fā)現36-42
- 5 結論42-43
- 第四章 基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法的建立43-50
- 1 儀器,材料與試劑43
- 1.1 儀器43
- 1.2 試劑43
- 1.3 材料43
- 2 實驗方法43-44
- 2.1 氧化應激細胞模型的構建43-44
- 2.2 樣品前處理44
- 2.3 色譜分析44
- 3 數據處理44
- 4 結果與分析44-49
- 4.1 基于細胞代謝組學的抗氧化活性定性評價方法的建立44-47
- 4.2 基于細胞代謝組學的抗氧化活性定量評價方法的建立47-49
- 5 結論49-50
- 第五章 基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法的應用50-59
- 1 儀器,材料與試劑50-51
- 1.1 儀器50
- 1.2 試劑50-51
- 1.3 材料51
- 2 實驗方法51-52
- 2.1 基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法評價鎖陽提取物51
- 2.2 傳統(tǒng)的體外抗氧化活性評價方法評價鎖陽提取物51-52
- 3 統(tǒng)計學分析52
- 4 結果與分析52-58
- 4.1 基于細胞代謝組學的抗氧化活性評價方法評價鎖陽提取物52-55
- 4.2 傳統(tǒng)的體外抗氧化活性評價方法評價鎖陽提取物55-58
- 5 結論58-59
- 參考文獻59-64
- 研究生階段的研究成果64-65
- 致謝65
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