基于GC-MS代謝組學(xué)的肝臟毒理研究及數(shù)據(jù)處理方法.pdf

1、代謝組學(xué)(Metabonomics)是一門系統(tǒng)研究代謝物在外界刺激或遺傳修飾下機體代謝應(yīng)答的改變及其隨時間變化規(guī)律的學(xué)科，旨在揭示有機體生命活動的代謝本質(zhì)。代謝組學(xué)往往需要了解和分析十分復(fù)雜的和同時產(chǎn)生的系統(tǒng)代謝物輪廓的信息，以反應(yīng)生物體在外源物質(zhì)、環(huán)境及遺傳改變時生理狀態(tài)的變化。本論文構(gòu)建了基于GC-MS代謝組學(xué)分析技術(shù)，以及合適的數(shù)據(jù)處理、模式識別以及統(tǒng)計學(xué)習(xí)的方法，應(yīng)用于四氯化碳(CCl4)肝損模型、水飛薊賓的肝保護實驗的肝組織勻

2、漿和血漿代謝物譜分析，以及HBV病人血清的代謝物譜分析： 一、本論文構(gòu)建了小鼠肝組織勻漿和血漿樣本的GC-MS代謝組學(xué)分析方法，并將該分析方法應(yīng)用于CCl4肝損模型。本文提出了一種簡單實用的GC-MS代謝組分析峰排列算法，并提出了將模式識別技術(shù)(主成分分析(PCA)與偏最小二乘判別分析(PLS-DA))與代謝物相關(guān)性同時進(jìn)行分析的數(shù)據(jù)處理思路。同時，所應(yīng)用的GC-MS分析方法學(xué)考察表明該方法具有較好的實驗精密度、線性和穩(wěn)定性。隨

3、著CCl4損傷的進(jìn)行，小鼠肝組織中蘋果酸、延胡索酸，以及四種脂肪酸的含量上升。CCl4染毒的血漿生物學(xué)效應(yīng)表現(xiàn)在谷氨酸、檸檬酸、絲氨酸和蘇氨酸的含量上升，以及磷酸甘油、DHA、棕櫚酸和油酸的含量下降。這些變化都與小鼠體內(nèi)生理狀況的改變密切相關(guān)。 二、基于對CCl4肝損模型的認(rèn)識，本文繼續(xù)探究了水飛薊賓的肝保護作用機理。使用正交偏最小二乘判別分析法研究正常組與CCl4模型組之間的代謝物譜差異，并通過變量重要性投影(VIP)選取肝組

4、織與血漿中各12種標(biāo)志性代謝物。使用主成分分析法研究水飛薊賓預(yù)防性及治療性給藥對CCl4肝損的干預(yù)效果。結(jié)果表明，水飛薊賓能有效緩解CCl4所造成的體內(nèi)線粒體功能及氨基酸代謝紊亂，但是對脂類代謝紊亂干預(yù)有限。 三、以HBV肝衰竭疾病為研究對象，運用GC/MS分析患者血清代謝物譜的化學(xué)組成。據(jù)此進(jìn)行K近鄰(KNN)法，以及模糊支持向量機(FSVM)方法進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)習(xí)建模。建模使用5-fold交叉驗證法，結(jié)合窮舉搜索(ES)的思想，試