高血压病的代谢组学研究

论文摘要

代谢组学又称代谢物组学,是研究机体代谢产物谱变化的一种新的系统方法。作为一种“组学”科学,它借助高通量、高灵敏度与高精确度的现代分析技术,来分析细胞、组织和体液如血液或尿液中内源性代谢物整体组成,通过研究代谢物的动态变化来辩识和解析被研究对象的生理病理状态。作为崭新的方法学,代谢组学已成为国际上疾病与健康研究的一个重要热点。因此采用代谢组学方法来研究高血压病,对于高血压病的早期诊断、预防和药物干预都具有重要的指导意义。本论文采用HPLC法和ICP-MS法作为代谢组学研究的检测手段,以高血压患者和正常人的血浆和尿液为研究对象,测定其中各类代谢产物的含量。高血压患者和正常人血浆和尿液的代谢产物图谱,目视难以区分两者的差异。采用模式识别方法,能够成功区分高血压患者和正常人血浆和尿液样本。说明通过血浆和尿液中的代谢产物分析能够有效辨识高血压状态。本研究采用代谢组学方法研究高血压病,为高血压病的早期诊断、预防和致病机理研究提供了理论依据。1.反相高效液相色谱法测定尿液中非蛋白氮代谢产物建立了RP-HPLC法测定尿液中5种非蛋白氮代谢产物（尿素、肌酸、肌酐、尿酸和马尿酸）的含量。尿样经离心和稀释后,C18柱分离,以乙腈-醋酸铵缓冲液(20 mmol·L-1,pH6.8)为流动相,梯度洗脱,检测波长220 nm。肌酸、肌酐、尿酸和马尿酸浓度在2～100mg·mL-1内,尿素浓度在100～1000 mg·mL-1内线性关系良好（γ＞0.99）,方法平均回收率为97.6%～105%,RSD为0.79～4.2%（n=6）。该方法操作简便、快速,灵敏度高,重复性好,适用于尿液中非蛋白氮代谢产物的快速分析。2.柱前衍生高效液相色谱法测定血浆和尿液中氨基酸建立了RP-HPLC法测定血浆和尿液中22种氨基酸的含量。以丹磺酰氯为柱前衍生化试剂,血浆样品和尿样经沉淀蛋白处理后,C18柱分离,以醋酸钠-甲醇-四氢呋喃为流动相,梯度洗脱,荧光检测。氨基酸浓度在2～400μmol·L-1内线性关系良好（γ＞0.99）,方法平均回收率为82.0%～109%,RSD为0.98～7.3%（n=6）。该方法精密度和重复性好,适用于血浆和尿液中氨基酸的测定。3.电感耦合等离子体质谱法测定尿液中微量元素建立了ICP-MS法测定尿液中16种微量元素的含量。尿样经离心和稀释后进样分析。仪器测试条件为:射频功率1570 W;载气流速1.2 L·min-1;等离子体气流速14.9L·min-1;雾化室温度2℃。Al、V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Ba和Pb浓度在0.1～100μg·L-1内,Mg和Fe浓度在10～10000μg·L-1内线性关系良好（γ＞0.999）,检出限为2～143 ng·L-1,仪器精密度为0.25%～3.7%（n=10）,方法精密度为0.79%～4.9%（n=6）。该方法简便、快速,精密度好,灵敏度高,适用于尿液中微量元素的高通量、快速分析。4.数据处理及结果分析采用SPSS13.0统计软件,对高血压患者和正常人体内的氨基酸和微量元素含量分别进行主成份分析和判别分析,结果表明:高血压组和正常对照组体内氨基酸和微量元素的代谢模式存在显著性差异。主成份分析可以将高血压患者和正常人的血浆和尿液样本明显区分开,分类判别准确率大于98%。高血压患者体内氨基酸代谢异常,这可能与其饮食结构或体内氨基酸失衡有关;而高血压患者体内微量元素代谢紊乱,除了与饮食结构和遗传因素有关外,环境的影响可能也是一个重要的原因,进一步的研究仍在进行中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 代谢组学
• 1.1.1 代谢组学的涵义
• 1.1.2 代谢组学的分类
• 1.1.3 代谢组学的分析技术
• 1.1.4 代谢组学的应用
• 1.1.5 代谢组学研究中存在的问题
• 1.2 立题依据
• 第二章 反相高效液相色谱法测定尿液中非蛋白氮代谢产物
• 2.1 仪器与试剂
• 2.1.1 仪器
• 2.1.2 试剂
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 溶液制备
• 2.2.2 样品收集与处理
• 2.2.3 色谱条件
• 2.2.4 方法学考察
• 2.2.5 样品测定
• 2.3 讨论
• 2.3.1 检测方法的选择
• 2.3.2 样品前处理方法的选择
• 2.3.3 色谱条件的优化
• 2.4 小结
• 第三章 柱前衍生高效液相色谱法测定血浆和尿液中氨基酸
• 3.1 仪器与试剂
• 3.1.1 仪器
• 3.1.2 试剂
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 溶液制备
• 3.2.2 样品收集与处理
• 3.2.3 色谱条件
• 3.2.4 方法学考察
• 3.2.5 样品测定
• 3.3 讨论
• 3.3.1 衍生化试剂的选择
• 3.3.2 衍生化条件的优化
• 3.3.3 色谱条件的优化
• 3.3.4 沉淀蛋白方法的选择
• 3.4 小结
• 第四章 电感耦合等离子体质谱法测定尿液中微量元素
• 4.1 仪器与试剂
• 4.1.1 仪器
• 4.1.2 试剂
• 4.1.3 标准溶液
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 溶液制备
• 4.2.2 样品收集与处理
• 4.2.3 仪器测试条件
• 4.2.4 方法学考察
• 4.2.5 样品测定
• 4.3 讨论
• 4.3.1 检测方法的选择
• 4.3.2 样品前处理方法的选择
• 4.3.3 内标元素的引入
• 4.3.4 干扰的消除
• 4.4 小结
• 第五章 模式识别方法的建立与结果分析
• 5.1 血浆氨基酸模式识别方法的建立
• 5.1.1 血浆氨基酸的主成份分析
• 5.1.2 血浆氨基酸的判别分析
• 5.2 尿液氨基酸模式识别方法的建立
• 5.2.1 尿液氨基酸的主成份分析
• 5.2.2 尿液氨基酸的判别分析
• 5.3 尿液微量元素模式识别方法的建立
• 5.3.1 尿液微量元素的主成份分析
• 5.3.2 尿液微量元素的判别分析
• 5.4 讨论
• 5.4.1 血浆和尿液氨基酸含量测定结果分析
• 5.4.2 尿液微量元素含量测定结果分析
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 个人简历
• 致谢