本文關(guān)鍵詞：2型糖尿病患者血漿中脂肪酸代謝譜的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中南大學(xué)》 2010年

2型糖尿病患者血漿中脂肪酸代謝譜的研究

譚斌斌  

【摘要】： 代謝組學(xué)是繼基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后在學(xué)術(shù)界興起的又一門新興系統(tǒng)生物學(xué)分支。其在疾病診斷、藥物的藥效和毒性評價、藥物作用機理研究及中藥現(xiàn)代化等方面展現(xiàn)了廣闊的前景。當(dāng)前代謝組學(xué)研究中存在兩個難點同時也是熱點問題：一是代謝產(chǎn)物的定性、定量分析,二是代謝產(chǎn)物復(fù)雜數(shù)據(jù)分析體系中有用信息的提取和挖掘。本論文針對這兩個問題,利用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用儀,結(jié)合化學(xué)計量學(xué)方法中的多元分辨和模式識別方法,對2型糖尿病(T2DM)及相關(guān)疾病患者血漿中的脂肪酸代謝譜進(jìn)行了全面、細(xì)致的研究。 本實驗采用一種簡單、穩(wěn)定的氫氧化鈉-甲醇／硫酸-甲醇甲酯化方法對人體血漿中的游離脂肪酸(FFA)進(jìn)行衍生和提取,并運用GC-MS聯(lián)用技術(shù)對衍生產(chǎn)物進(jìn)行分析檢測。借助于直觀推導(dǎo)式演進(jìn)特征投影法(HELP)和選擇性離子分析法(SIA)對重疊色譜峰進(jìn)行分辨和解析,對所有FFA成分進(jìn)行了準(zhǔn)確的定性、定量分析,建立了穩(wěn)定的2型糖尿患者和健康人血漿中的游離脂肪酸代謝譜。 本論文運用一種新的變量篩選方法——競爭性自適應(yīng)的重加權(quán)采樣法(CARS),結(jié)合偏最小二乘-線性判別分析法(PLS-LDA)對2型糖尿病患者和健康人進(jìn)行判別分析,建立判別模型,取得了較好的預(yù)測效果,并篩選出三個潛在的生物標(biāo)記物：油酸(OLA),α-亞麻酸(ALA)和二十碳五烯酸(EPA)。這對2型糖尿病的臨床診斷和評價治療效果具有非常重要的指導(dǎo)意義。 本論文還分別對成人腹型肥胖患者、兒童腹型肥胖患者、成人腹型肥胖合并2型糖尿病患者及相關(guān)并發(fā)癥患者血漿中的游離脂肪酸代謝譜進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)不同疾病狀態(tài)的患者之間存在脂肪酸代謝模式的差別。進(jìn)一步考察脂肪酸代謝模式與臨床指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系,結(jié)果顯示：人體血漿中的脂肪酸代謝譜與臨床參數(shù)之間存在良好的線性關(guān)系,并篩選出一些與疾病相關(guān)的重要脂肪酸成分和臨床參數(shù)。為肥胖、2型糖尿病及相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)病機理研究和指導(dǎo)不同病人的臨床治療提供有用的信息。 本研究充分展現(xiàn)了代謝組學(xué)研究技術(shù)結(jié)合化學(xué)計量學(xué)方法在2型糖尿病及相關(guān)疾病研究方面的巨大潛力和優(yōu)勢。這將為各種復(fù)雜的代謝性疾病研究提供新的研究策略和技術(shù)平臺。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：R587.1
【目錄】：

摘要3-5

ABSTRACT5-10

第一章 緒論10-25

1.1 引言10-11

1.2 代謝組學(xué)11-17

1.2.1 代謝組學(xué)相關(guān)概念11-12

1.2.2 代謝組學(xué)的特點12

1.2.3 代謝組學(xué)的研究策略12-14

1.2.4 代謝組學(xué)研究技術(shù)平臺14

1.2.5 代謝組學(xué)的應(yīng)用14-16

1.2.6 代謝組學(xué)與化學(xué)計量學(xué)16-17

1.3 2型糖尿病介紹17-20

1.3.1 2型糖尿病簡介17-18

1.3.2 2型糖尿病的特點及發(fā)病機制18

1.3.3 糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)18-19

1.3.4 2型糖尿病與肥胖19

1.3.5 2型糖尿病與脂代謝異常19-20

1.4 人體血漿中的脂肪酸20-23

1.4.1 人體血漿中脂肪酸的分類及其作用21-22

1.4.2 游離脂肪酸與胰島細(xì)胞凋亡22-23

1.5 本論文研究內(nèi)容23-25

第二章 人體血漿中脂肪酸的衍生及提取25-33

2.1 引言25

2.2 受試者25-26

2.2.1 受試者來源25

2.2.2 入選條件25-26

2.3 試劑與儀器26-27

2.3.1 主要試劑26-27

2.3.2 主要儀器27

2.4 實驗部分27-28

2.4.1 人體血漿中游離脂肪酸的衍生及提取27

2.4.2 氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)條件27-28

2.5 結(jié)果與討論28-32

2.5.1 衍生及提取方法的優(yōu)化28-29

2.5.2 GC-MS條件的優(yōu)化29-30

2.5.3 脂肪酸代謝譜的建立30-32

2.6 本章小結(jié)32-33

第三章 血漿中游離脂肪酸代謝譜的定性定量分析33-46

3.1 引言33

3.2 理論部分33-35

3.2.1 直觀推導(dǎo)式演進(jìn)特征投影法(Heuristic Evolving Latent Projections,HELP)33-34

3.2.2 選擇性離子分析法(Selective Ion Analysis,SIA)34-35

3.3 數(shù)據(jù)分析35-41

3.3.1 HELP方法結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫對重疊峰的定性定量分析35-39

3.3.2 SIA方法結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫對重疊峰的定性定量分析39-41

3.4 結(jié)果與討論41-44

3.4.1 健康人和2型糖尿病患者血漿樣本中游離脂肪酸代謝譜的定性、定量結(jié)果41-43

3.4.2 脂肪酸甲酯的色譜質(zhì)譜規(guī)律總結(jié)43-44

3.5 本章小結(jié)44-46

第四章 2型糖尿病患者與健康人的判別分析及生物標(biāo)記物46-59

4.1 引言46-47

4.2 理論部分47-49

4.2.1 自標(biāo)度化(autoscaling)47

4.2.2 主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)47-48

4.2.3 偏最小二乘分析(Partial Least Squares,PLS)48

4.2.4 線性判別分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)48-49

4.2.5 競爭性自適應(yīng)的重加權(quán)采樣法(competitive adaptive reweightedsampling,CARS)49

4.2.6 交互檢驗法(Cross Validation,CV)49

4.3 數(shù)據(jù)分析49-50

4.3.1 健康人和2型糖尿病患者血漿樣本游離脂肪酸代謝譜的建立49

4.3.2 健康人和2型糖尿病患者的判別分析及生物標(biāo)記物的尋找49-50

4.4 結(jié)果與討論50-57

4.4.1 2型糖尿病患者和健康人血漿中的游離脂肪酸代謝譜50-51

4.4.2 游離脂肪酸代謝譜的主成分分析(PCA)51-52

4.4.3 2型糖尿病患者和健康人的PLS-LDA判別模型52-53

4.4.4 尋找生物標(biāo)記物(biomarker)53-57

4.5 本章小結(jié)57-59

第五章 肥胖、2型糖尿病及血漿游離脂肪酸代謝譜相關(guān)關(guān)系的研究59-80

5.1 引言59-60

5.2 實驗部分60-61

5.2.1 受試者60

5.2.2 血液樣本的處理及貯存60

5.2.3 脂肪酸代謝譜的測定60-61

5.2.4 數(shù)據(jù)分析61

5.3 結(jié)果與討論61-78

5.3.1 腹型肥胖合并2型糖尿病并發(fā)高脂血癥(AO-T2DM-HLM)患者血漿游離脂肪酸代謝譜的研究61-66

5.3.2 腹型肥胖(AO)患者游離脂肪酸與幾種重要的臨床參數(shù)相關(guān)關(guān)系的研究66-70

5.3.3 兒童腹型肥胖(AO)患者血漿中游離脂肪酸與臨床參數(shù)相關(guān)關(guān)系的研究70-78

5.4 本章小結(jié)78-80

參考文獻(xiàn)80-90

致謝90-91

攻讀學(xué)位期間主要研究成果91

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本文編號：231960