不同严重程度脓毒症大鼠的早期代谢组学变化及信号通路研究

发布时间：2020-04-07 20:50

【摘要】：目的:本研究通过监测不同严重程度的脓毒症大鼠的早期代谢组学变化,筛选出与脓毒症大鼠相关的差异代谢物,探索可能的代谢通路。方法:主要通过盲肠结扎穿孔术(CLP)建立不同严重程度的脓毒症大鼠模型,前期我们通过预实验,观察脓毒症大鼠的死亡率,收集不同组织标本行HE染色查看病理学变化。本研究中,脓毒症大鼠造模后分别在6小时和24小时行心脏采血,结合超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱技术(UHPLC-Q-TOF-MS/MS),对其行血清代谢组学分析,进而对数据行预处理,将得到的归一化后的数据矩阵全部导入SIMCA-P+14.1软件包进行多变量分析,利用SPSS进行统计计算,通过student’s t检验测试平均值的统计学显著性(p0.05)。VIPs序列由多变量统计分析产生,项目得分的变量影响(VIP1.0)确定了显著变化的代谢物,使用HMDB数据库鉴定代谢物,最后导入MetaboAnalyst网站进行代谢途径分析。结果:1、通过CLP建立的脓毒症大鼠模型,观察到重度脓毒症大鼠的形态学变化(如活动减少、警惕性降低、反应迟缓等)较轻度脓毒症大鼠更为明显,其死亡率也远高于轻度脓毒症大鼠,轻重度脓毒症大鼠各组间的肝、肾、肺HE染色病理切片在显微镜下可见不同程度的损伤(如结构紊乱、炎性细胞浸润等),以上结果提示造模成功。2、不同严重脓毒症大鼠6小时和12小时所取的血清代谢物检测结果示,对照组与假手术组存在显著的代谢差异,假手术组和脓毒症大鼠的代谢表达不同,但轻度与重度脓毒症大鼠之间的代谢轮廓无明显差异。3、术后6小时的血清代谢物检测中,与假手术组比,轻度脓毒症大鼠有6种差异代谢产物,即:3-羟基马尿酸、肌酐、法尼焦磷酸、葡萄糖-6-磷酸、甘油-3-醛酸、5-磷酸吡哆醛。重度脓毒症大鼠有8种差异代谢产物,即:3-羟基马尿酸、9,10-环氧十八烷酸、β-丙氨酸、肌酐、葡萄糖-6-磷酸、甘油-3-醛酸、L-棕榈酰、5-磷酸吡哆醛。轻度与重度脓毒症大鼠之间有4种差异代谢物,即:25-羟基维生素D2、3α,7α-二羟基前列腺烷酸、甘草次酸、瓦拉尼酸。术后12小时的血清代谢物检测中,与假手术组比,轻度脓毒症大鼠有12种差异代谢产物,分别是:2-糠基甘氨酸、腺嘌呤、氨基己二酸、D-α-氨基丁酸、D半乳糖、法尼焦磷酸、葡萄糖-6-磷酸、同型半胱氨酸、L-2-羟基戊二酸、5-磷酸吡哆醛、尿素、溶血卵磷脂。重度脓毒症大鼠有6种差异代谢产物,分别是:2-糠基甘氨酸、腺嘌呤、D-α-氨基丁酸、同型半胱氨酸、5-磷酸吡哆醛、尿素。轻度与重度脓毒症大鼠之间有4种差异代谢物,即:25-羟基维生素D2、3α,7α-二羟基前列腺烷酸、甘草次酸、L-2-羟基戊二酸。4、对轻、重度脓毒症大鼠的6小时和12小时各组间的差异代谢物通过代谢途径分析,结果示均与维生素B6代谢途径相关,但6小时和12小时两个时间段的轻重度之间的差异代谢物未找到明显相关的代谢途径。结论:通过本研究发现,在大鼠脓毒症模型中,代谢物的差异在不同的严重程度和时间点之间均有所不同。通过对差异代谢物的分析发现,其所参与的代谢途径大部分与氨基酸代谢、糖酵解及脂肪分解代谢有关。
【图文】：

动脉、回盲瓣和盲肠结扎的解剖位置

不同严重程度脓毒症大鼠的早期代谢组学变化及信号通路研究

轻度（Q）、重度（Z）脓毒症组大鼠和假手术组（J）大鼠的7天生存率曲线图
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R459.7;R-332

【参考文献】