基于代謝組學(xué)策略研究高脂血癥新型生物標(biāo)志物與調(diào)脂方FTZ的作用機制
發(fā)布時間:2020-08-04 08:09
【摘要】:背景:目前高脂血癥的研究大多基于分子生物學(xué)與病理學(xué)的方法,其發(fā)病機制尚不完全清楚,缺乏基于系統(tǒng)生物學(xué)層面的綜合表征和系統(tǒng)認(rèn)知,F(xiàn)有降脂藥物以西藥為主,療效單一,難以實現(xiàn)對高脂血癥的綜合治療。代謝組學(xué)技術(shù)遵循系統(tǒng)生物學(xué)研究思路,能夠通過對小分子代謝物進(jìn)行定性定量分析描述機體生理病理變化,以及藥物或其他干預(yù)措施的具體生物學(xué)過程,是深入認(rèn)知疾病以及闡明藥效機制的有效研究手段。通過代謝組學(xué)方法,可以建立不同分型高脂血癥患者血漿代謝表達(dá)譜,并從中發(fā)現(xiàn)新型生物標(biāo)志物;而且有望揭示復(fù)方貞術(shù)調(diào)脂方(FTZ)干預(yù)高脂血癥的藥理機制。目的:基于代謝組學(xué)方法發(fā)現(xiàn)不同分型高脂血癥患者血漿新型生物標(biāo)志物,研究復(fù)方貞術(shù)調(diào)脂方(FTZ)改善小鼠高脂血癥的作用和機制。方法:本研究分為臨床研究與動物研究。臨床研究主要是在本團(tuán)隊已建立的生物樣本庫中調(diào)取符合納入排除標(biāo)準(zhǔn)的不同分型高脂血癥患者信息,并按不同分型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分組,調(diào)取患者血漿樣本,通過UPLC-Q-TOF/MS技術(shù)進(jìn)行代謝組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)高脂血癥新型生物標(biāo)志物。動物實驗則以雄性C57小鼠作為研究對象,高脂飲食建立高脂血癥模型,通過代謝組學(xué)技術(shù)評價該高脂血癥模型,并研究給FTZ后的血漿代謝表達(dá)譜,闡明FTZ的藥效機制。結(jié)果:1、藥效學(xué)結(jié)果FTZ可有效減輕體重、降糖、降脂、改善糖耐量異常狀態(tài)和增加胰島素敏感性。2、代謝組學(xué)結(jié)果(1)臨床高脂血癥患者新型生物標(biāo)志物研究通過代謝組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、I-尿膽素、白三烯C4等是高脂血癥患者血漿潛在生物標(biāo)志物,高脂血癥的發(fā)病可能與甘油磷脂代謝、鞘脂代謝、二羧酸代謝、葉酸生物合成等通路的紊亂有關(guān)。Lithocholic acid taurine conjugate和N1-(5-Phospho-D-ribosyl)-ATP是不同分型高脂血癥的共性生物標(biāo)志物;而高膽固醇血癥的特異性生物標(biāo)志物是2-Hydroxy-3-keto-5-methylthiopentenyl-1-phosphate,混合型高脂血癥的特異性生物標(biāo)志物是15-keto-Prostaglandin E2和PI(18:0/22:4(10Z,13Z,16Z,19Z)),高低密度脂蛋白血癥組特異性生物標(biāo)志物是Tartronate semialdehyde和2,5-Diamino-6-(5'-triphosphoryl-3',4'-trihydroxy-2'-oxopentyl)-amino-4-o xopyrimidine。高甘油三酯組暫未發(fā)現(xiàn)特異性差異表達(dá)代謝物。(2)高脂血癥小鼠模型的代謝組學(xué)評價方法研究結(jié)果表明,Lyso PC(18:1(9Z))、PIP(18:0/20:3(8Z,11Z,14Z))、花生四烯酸、亞油酸、9-HETE等代謝物是評價高脂血癥動物模型的重要生物標(biāo)志物,亞油酸代謝、花生四烯酸代謝和甘油磷脂代謝等通路是評價高脂血癥動物模型的重要代謝通路。(3)FTZ干預(yù)高脂血癥小鼠的作用機制研究鞘氨醇、植物鞘氨醇和PE(16:1(9Z)/24:1(15Z))等差異表達(dá)代謝物是FTZ改善糖脂代謝紊亂的生物標(biāo)志物,通路分析結(jié)果提示,FTZ改善高脂血癥血糖血脂水平的機制可能與鞘脂代謝、糖基磷脂酰肌醇錨生物合成和甘油磷脂代謝等通路相關(guān)。結(jié)論:臨床研究中,不同分型高脂血癥一共發(fā)現(xiàn)了30個生物標(biāo)志物,其中共性生物標(biāo)志物2個,包括Lithocholic acid taurine conjugate和N1-(5-Phospho-D-ribosyl)-ATP,進(jìn)一步的代謝通路分析表明,甘油磷脂代謝、鞘脂代謝、二羧酸代謝、葉酸生物合成等通路紊亂是高脂血癥的重要特征。除甘油三酯血癥外,其他不同分型高脂血癥還存在各自特異性生物標(biāo)志物。動物模型實驗發(fā)現(xiàn)Lyso PC(18:1(9Z))、PIP(18:0/20:3(8Z,11Z,14Z))、花生四烯酸、亞油酸、9-HETE等是評價高脂血癥動物模型的重要生物標(biāo)志物。FTZ能有效改善糖脂代謝異常,它的作用機制與鞘脂代謝、糖基磷脂酰肌醇錨生物合成和甘油磷脂代謝等通路有關(guān)。代謝組學(xué)是深入了解高脂血癥和闡明降脂復(fù)方中藥干預(yù)作用機制的很好的研究方法。
【學(xué)位授予單位】:廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:R589.2
【圖文】:
正模式總離子流圖
負(fù)模式總離子流圖
圖 2.3 偏最小二乘判別分析結(jié)果注:a 為正模式,b 為負(fù)模式將原始數(shù)據(jù)經(jīng) Mass Profiler Professional 處理后導(dǎo)出 excel 格式數(shù)據(jù),導(dǎo)入SIMCA-P13.0 進(jìn)行判別分析。結(jié)果如圖 2.3 所示,正負(fù)模式下,各組間聚類效果以及正常組與其他幾種高脂血癥分型之間分離度良好,表明正常組、高 TC 組、高 TG 組、混合型組和高 LDL 組之間血漿代謝物表達(dá)存在明顯差異,分組無異常。通過SIMCA-P模型計算得到的R2X、R2Y和Q2值在正離子模式下分別為0.721、0.975 和 0.883,即 97.5%的數(shù)據(jù)符合模型,通過模型有 88.3%的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行預(yù)測。負(fù)模式下 R2X、R2Y 和 Q2 值分別為 0.595、0.961 和 0.878,即 96.1%的數(shù)據(jù)符合模型,有 87.8%的數(shù)據(jù)可以通過模型進(jìn)行預(yù)測。PLS-DA 判別分析結(jié)果表明,該模型具有很好的擬合度和預(yù)測能力,該方法適用于臨床樣本血漿代謝組學(xué)的研究。2.4.2.4 生物標(biāo)志物篩選
【學(xué)位授予單位】:廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:R589.2
【圖文】:
正模式總離子流圖
負(fù)模式總離子流圖
圖 2.3 偏最小二乘判別分析結(jié)果注:a 為正模式,b 為負(fù)模式將原始數(shù)據(jù)經(jīng) Mass Profiler Professional 處理后導(dǎo)出 excel 格式數(shù)據(jù),導(dǎo)入SIMCA-P13.0 進(jìn)行判別分析。結(jié)果如圖 2.3 所示,正負(fù)模式下,各組間聚類效果以及正常組與其他幾種高脂血癥分型之間分離度良好,表明正常組、高 TC 組、高 TG 組、混合型組和高 LDL 組之間血漿代謝物表達(dá)存在明顯差異,分組無異常。通過SIMCA-P模型計算得到的R2X、R2Y和Q2值在正離子模式下分別為0.721、0.975 和 0.883,即 97.5%的數(shù)據(jù)符合模型,通過模型有 88.3%的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行預(yù)測。負(fù)模式下 R2X、R2Y 和 Q2 值分別為 0.595、0.961 和 0.878,即 96.1%的數(shù)據(jù)符合模型,有 87.8%的數(shù)據(jù)可以通過模型進(jìn)行預(yù)測。PLS-DA 判別分析結(jié)果表明,該模型具有很好的擬合度和預(yù)測能力,該方法適用于臨床樣本血漿代謝組學(xué)的研究。2.4.2.4 生物標(biāo)志物篩選
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2780282
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