人体尿液中代谢物的分布个体变异性与年龄、体质指数和性别相关生物标志物的筛选研究

发布时间：2020-08-09 20:58

【摘要】：生物标志物可作为正常生物过程、病理过程和药物评价的客观测量和评估指标。个体生理状态(例如体质指数、年龄和性别等生理参数)影响人体尿液中作为潜在生物标志物的各种代谢物。本研究对183例健康志愿者的尿液,采用高分辨液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)进行定量代谢组学分析,测定了其109种尿液代谢物的变异系数(CV)。三个尿液代谢物(如硫酸脱氢表雄酮,3-甲基巴豆酰甘氨酸和对茴香酸)的CV_(183)0.3,说明具有高度可变性,这在代谢组学目前研究中是罕见的。我们确定了30个年龄相关的代谢物,18个体质指数相关的代谢物,以及42个性别相关的代谢物。在这些鉴定的代谢物中,发现3种尿液代谢物硫酸脱氢表雄酮、3-甲基巴豆酰基甘氨酸和N-乙酰天冬氨酸,与年龄、体质指数和性别相关的所有三种生理参数紧密关联。皮尔森系数表明这些年龄、体质指数和性别相关化合物的关联性是强相关,年龄、体质指数和性别对该类相关尿液代谢物影响明显。此外,发现不同生理状态的尿液代谢物差异与多种代谢途径(如咖啡因代谢、氨基酸代谢和糖代谢)有关。以上发现可为发展分子水平的疾病诊断和治疗新方法、发病机制新认识提供关键依据,并进一步扩展到药物疗效评价领域。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R446.12
【图文】：

17Figure 10. Correlations among Age-related Compounds. Pearson’s coefficients wereapplied for examining the correlation among age-regulated compounds. Pearson’scoefficients (>0.7) between two distinct compounds demonstrated that they are stronglycorrelated, suggesting that aging conditions could affect them concomitantly.图 10 年龄相关尿液代谢物之间的相关性。采用皮尔森系数来测定年龄相关尿液代谢物之间的相关性，如果两个年龄相关不同尿液代谢物之间的皮尔森系数大于 0.7，表明它们具有强相关性，这表明衰老状况可以同时影响它们在尿液中的丰度。

18Figure 11. Correlations among BMI-related Compounds. Pearson’s coefficients wereapplied for examining the correlation among age-regulated compounds. Pearson’scoefficients (>0.7) between two distinct compounds demonstrated that they are stronglycorrelated, suggesting that BMI (human weight) conditions could affect themconcomitantly.图 11 体质指数相关尿液代谢物之间的相关性。采用皮尔森系数来测定体质指数相关尿液代谢物之间的相关性，如果两个体质指数相关不同尿液代谢物之间的皮尔森系数大于 0.7，表明它们具有强相关性，这表明体质指数（人体重量）可以同时影响它们在尿液中的丰度。

19Figure 12. Correlations among Gender-related Compounds. Pearson’s coefficients wereapplied for examining the correlation among age-regulated compounds. Pearson’scoefficients (>0.7) between two distinct compounds demonstrated that they are stronglycorrelated, suggesting that gender conditions could affect them concomitantly.图 12 性别指数相关尿液代谢物之间的相关性。采用皮尔森系数来测定性别相关尿液代谢物之间的相关性，如果两个性别相关不同尿液代谢物之间的皮尔森系数大于 0.7，表明它们具有强相关性，这表明性别可以同时影响它们在尿液中的丰度。如表 2 在 22 对年龄、BMI 或性别具有相关性的化合物中，1-甲基尿酸与 1-甲基黄嘌呤的相关性最强（r2＝0.927），这可能归因于它们结构的互相相关，使它们与咖啡因的生化代谢途径联系在一起。也检测到脱氢表雄酮 3-葡糖苷酸和睾酮葡糖苷酸之间具有显著相关性（r2＝0.922），这 2 个化合物是脂质代谢途径的部分代谢物。由于化学分类学方面的相似性，例如有机氧化合物、氨基酸与多肽及其类似物，许多其它的两种不同的化合物之间存在高度相关性。同时，非常有趣的现象是：在强相关尿代谢物化合物中，有 3 对是年龄相关和性别相关尿代谢物化合物共同存在，分别是富马酸和戊糖（r2＝0.796）、邻苯二酚硫酸酯和戊糖

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