基于NMR的代谢组学应用于糖尿病特征代谢物及降糖药物毒性的分析

论文摘要

随着人们生活水平的提高和生活方式的改变,糖尿病的发病率呈现逐年上升的趋势,已经越来越受到人们的重视。糖尿病是多因素参与的整体代谢性紊乱,其调控机制十分复杂。以前的研究主要是利用分子生物学和生物化学等方法,通过检测单个或少数几个成分的变化来获得疾病的相关信息,忽略了整体器官中动态的代谢变化,很难了解生物体的整体紊乱,因此,需要寻求新的方法来获得糖尿病生物体内的整体信息。代谢组学方法正是从系统的角度整体地研究生物体对内外环境改变的调节和应答,能够为糖尿病研究提供良好的技术平台。核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）技术作为一种非侵入和高效的检测手段,是代谢组学普遍采用的方法。本文将基于NMR的代谢组学方法应用于糖尿病的特征代谢物寻找,以及钒化合物毒性的分析,用以探讨采用该方法研究糖尿病的可行性。主要内容包括:1.利用基于NMR代谢组学方法研究糖尿病。分别获得动物模型和人类的血液、尿液的NMR谱,结合模式识别分析方法,得到相关的特征代谢物,并建立了基于NMR代谢组学的实验研究方法。2.利用动物实验考察多种钒化合物的降糖作用,筛选出具有应用前景的钒化合物;在此基础上,利用基于NMR代谢组学方法分析VOSO4的毒性,从系统的、整体的角度分析大鼠灌服VOSO4后代谢表型的改变,进而了解钒化合物的毒性作用器官、程度和作用机制,加深对钒化合物的认识。3.结合大量文献,对基于NMR的代谢组学应用于糖尿病的研究进展做一简要综述,并对后续研究加以展望。研究表明,基于NMR的代谢组学可以较好地用于糖尿病与正常对照的区分及药物毒性的分析,从而获得具有特征性的代谢物,是寻找小分子特征标志物的有效方法,在未来糖尿病及其并发症的诊断、病理生理研究以及药物治疗等方面具有广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 糖尿病概述
• 1.2 基于NMR代谢组学
• 1.3 基于NMR代谢组学的研究方法
• 1.4 本文的主要内容
• 参考文献
• 第二章 糖尿病动物模型中特征代谢物的分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 动物实验
• 2.1.2 NMR实验
• 2.1.3 数据处理
• 2.2 结果分析与讨论
• 1H NMR谱图分析'>2.2.1¹H NMR谱图分析
• 2.2.2 尿液NMR谱的PCA分析
• 2.3 本章小结
• 参考文献
• 第三章 正常/糖尿病人体液的代谢组学分析
• 3.1 正常人尿液中代谢差异分析
• 3.1.1 材料和方法
• 3.1.2 结果分析与讨论
• 3.2 糖尿病患者血液/尿液的特征代谢物分析
• 3.2.1 材料与方法
• 3.2.2 实验结果
• 3.2.3 讨论
• 3.3 本章小结
• 参考文献
• 第四章 钒化合物的降糖作用和毒性的初步分析
• 4.1 钒与糖尿病
• 4.1.1 钒的理化性质
• 4.1.2 钒的生物学性质
• 4.1.3 钒在体内的代谢与吸收
• 4.1.4 钒的抗糖尿病作用
• 4.1.5 钒化合物的毒性
• 4.2 钒化合物的降糖作用
• 4.2.1 材料与方法
• 4.2.2 结果分析与讨论
• 4.3 硫酸氧钒毒性的代谢组学分析
• 4.3.1 材料和方法
• 4.3.2 结果与分析
• 4.3.3 讨论
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文总结
• 5.2 今后研究方向
• 文献综述 基于NMR的代谢组学应用于糖尿病的研究进展
• 参考文献
• 论文发表情况
• 致谢