干寒环境及饮食对大鼠体内代谢的影响

发布时间：2020-10-15 20:29

　　 目的:采用核磁共振为基础的代谢组学方法探讨干寒环境及饮食对大鼠体内代谢物的影响,寻找可能的生物标记物及其相关代谢途径。方法:70只健康雄性SD大鼠随机分为健康对照组和停止干预第1天处理组(模型组1)、停止干预第3天处理组(模型组2)、停止干预第7天处理组(模型组3)、停止干预第14天处理组(模型组4)、停止干预第21天处理组(模型组5)。利用干寒环境及饮食作为应激源干预大鼠3周,按随处理时间处理,采集其血浆、尿液、肝、心、肾、脾等组织样本,检测核磁共振氢谱(~1H-NMR),结合多变量数据分析方法筛选与鉴定相关代谢标志物,并分析代谢通路。结果:从各处理组即模型组两两比较的OPLS-DA分析得到的平面分布图可见,两组分布区域均完全分开,说明有代谢差异性。模型组自然恢复的这21天内依然跟健康对照组均有差别。其中各模型组(1)血浆样本相关的差异性代谢物总有19中,包括:异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、β-羟丁酸、乳酸、丙氨酸、蛋氨酸、丙酮酸、谷酰胺、α-酮戊二酸、肌肝、牛磺酸、α-葡萄糖、肉碱、β-葡萄糖、甘氨酸、肌酸、酪氨酸、甲酸等;(2)尿液样本相关的差异性代谢物总有23种,包括:异亮氨酸、丙酸酯、乳酸、乙酸、乙酰胺、糖蛋白、丙酮、丙酮酸、α-酮戊二酸、柠檬酸、二甲胺、甲胍、三甲胺、肌酸、牛磺酸、甘氨酸、肌酸酐、尿囊素、尿刊酸酯、苯丙氨酸、马尿酸、三甲基组氨酸、甲酸等;(3)肝组织样本相关差异性代谢物总有21种,包括:异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、丙酸酯、乳酸、乙酸、蛋氨酸、脯氨酸、丙酮酸、α-酮戊二酸、胆碱、牛磺酸、甘油三酯酰胆碱、α-葡萄糖、β-葡萄糖、甘氨酸、酪氨酸、尿刊酸酯、甲基烟碱、氨基马尿酸、组氨酸等;(4)心组织样本相关差异性代谢物总有22种,包括:异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、乳酸、乙酸、谷氨酸、脯氨酸、丙酮酸、肉碱、苹果酸、肌氨酸、天冬氨酸、胆碱、牛磺酸、甘油三酯酰胆碱、α-葡萄糖、β-葡萄糖、丙三醇、肌酸、尿刊酸酯、肌苷等;(5)肾组织样本相关差异性代谢物总有31种,包括:种即异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、丙酸酯、乳酸、丙氨酸、乙酸、蛋氨酸、脯氨酸、丙酮、丙酮酸、α-酮戊二酸、天冬氨酸、肌肝、半胱氨酸、胆碱、牛磺酸、甘油三酯酰胆碱、α-葡萄糖、β-葡萄糖甘氨酸、丙三醇、肌酸、苯丙氨酸、α-羟基正戊二酸、苏氨酸、氨基马尿酸、酪氨酸、尿刊酸酯、组氨酸等;(6)脾组织相关差异性代谢物总有26种,包括:异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、赖氨酸、乳酸、丙氨酸、乙酸、蛋氨酸、脯氨酸、苹果酸、天冬氨酸、α-酮戊二酸、苯丙氨酸、胆碱、牛磺酸、甘油三酯酰胆碱、α-葡萄糖、β-葡萄糖、甘氨酸、丙三醇、酪氨酸、苏氨酸、氨基马尿酸、组氨酸、尿刊酸酯等。发现这些代谢物与多种代谢通路的变化密切相关。其中各模型组血浆、尿液、肝、心、肾、脾差异性代谢物相关性代谢通路分别为总有9种、6种、9种、9种、11种、8种。此外,组织形态学观察到,与健康对照组相比各处理组即模型均有不同程度的组织损伤。结论:通过干寒环境及饮食对大鼠体内代谢组学分析、血浆、尿液、肝、心、脾、肾中发现了一系列与模型相关的差异代谢物,涉及了苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸的生物合成;淀粉和蔗糖代谢;丙氨酸,天门冬氨酸和谷氨酸代谢;牛磺酸和次牛磺酸代谢;糖酵解或糖异生;甘氨酸,丝氨酸和苏氨酸代谢;三羧酸循环;丙酮酸代谢;组氨酸代谢;缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸的生物合成;半胱氨酸和蛋氨酸等代谢通路等,而且代谢组学及组织形态学分析结果均提示干预因素对大鼠体内影响是长期性。本研究为了进一步研究干寒环境及饮食对大鼠代谢特征提供了科学依据,客观化研究进行了一次有效尝试,加深环境因素对机体生理病理变化的认识。
【学位单位】：新疆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R-332;R339.5
【部分图文】：

模型组5 10 15.99注：N是样本量图1 各组大鼠体重随时间变化趋势（*P＜0.05，**P＜0.01）Fig.1 Trends of body weight change of rats of rats in each group with time（A、B、C、D、E、F分别代表健康对照组，模型组1、模型组2、模型组3、模型组4、模型组5）1.2 体温变化分析结果单因素方差分析统计结果显示，与健康对照组比较，模型组第14、17、21天差别显著有统计学意义（P＜0.01），第7天各模型组当中只有模型组3跟健康对照组差别有统计学意义（P＜0.05）。不考虑健康对照组，各模型组之间第7天：模型组1跟模型组3（P=0.03＜0.05），模型组2跟模型组3，4（P=0.000

15模型组大鼠体温比健康对照组相比略显低，说明施加因素对大鼠的影响。趋势如图所示（图2）表3 肛温平均值（℃）Table 3 Anal temperature average（℃）组别 第3天 第7天 第11天 第14天 第17天 第21天对照组 36.83±0.65 36.7±0.67 36.7±0.34 36.89±0.37 37.09±0.27 36.82±0.34模型组1 36.75±0.44 36.83±0.45 36.57±0.44 36.39±0.37**36.26±0.28**36.05±0.29**模型组2 37.08±0.56 37.17±0.61*36.54±0.38 36.49±0.27**36.31±0.44**36.1±0.24**模型组3 36.58±0.26 36.38±0.31●36.5±0.40 36.29±0.37**36.22±0.28**36.1±0.24**模型组4 36.86±0.41 36.63±0.27Δ36.66±0.28 36.46±0.25**36.32±0.34**36.09±0.32**模型组5 36.91±0.37 36.79±0.30Δ36.37±0.35 36.26±0.26**36.24±0.25**36.07±0.35**注：对照组指：健康对照组，与健康对照组比较*P＜0.05，**P＜0.01：各模型组与模型组1比较●P＜0.05，跟模型组2比较ΔP＜0.05。图2 各组大鼠体温随时间变化趋势Fig.2 Trends of body temperature change of rats in each group with time1.3 心电图分析结果已测试获得的心功能参数心率、P波时间、PR间期、QRS时间、QT间期的统计分析中得知（如图3），与健康对照组相比，模型组1心率；模型组2心率、Q-T间期；模型组3心率、P波时限、PR间期、QR

新疆医科大学硕士学位论文17图3 六组SD大鼠典型心电图A 健康对照组组；B 模型组1；C 模型组2；D 模型组4；E 模型组5；F 模型组5Fig 3 Electrocardiography of SD rats in each group.A：healthy control group；B：model group1；C：model group2；D：model group3；E：modelgroup4；F：model group5；1.4 脏器系数脏器系数是反应脏器是否受损的重要指标。结果显示，与健康对照组相比，模型组1大鼠的肝，脑，肾系数差异明显（P＜0.05），其中肾系数差异非常明显（P＜0.01），其余心、脾系数差异无统计学意义（P＞0.05）。与模型组2相比，大鼠的肾系数差异显著（P＜0.05），其他差异无统计学意义（P＞0.05）。与模型组3相比，
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本文编号：2842215