基于GC-MS的术后认知障碍老龄大鼠代谢组学研究

发布时间：2020-03-24 16:32

【摘要】：术后认知障碍是手术后持续数周或数月的轻度认知功能障碍,其潜在的病理生理学机制尚不清楚。本论文的目的是通过研究健康对照组,异氟烷麻醉手术后认知障碍组和术后无认知障碍组大鼠生物样本的不同代谢指纹图谱,找寻血清和海马组织代谢模型中的潜在生物标记物,并探索术后认知障碍的潜在机制。首先,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)检测得到经三甲基硅烷化衍生后的大鼠脑脊液,血清和海马组织的代谢指纹图谱,借助直观推导式演进特征投影法(HELP)和选择性离子分析法(SIA)等化学计量学多元分辨方法对GC-MS总离子流图中的重叠色谱峰进行解析,对样品中的代谢成分进行了准确的定性、定量分析。然后,运用变量筛选方法,子窗口随机化分析法(SPA)和竞争性自适应的重加权采样法(CARS)寻找生物标记物,筛选出血清中的焦谷氨酸,棕榈酸,肌醇,胆固醇和海马组织中的肌醇,半乳糖,甘油单硬脂酸酯,天冬氨酸,焦谷氨酸,磷酸,未鉴定化合物A为术后认知障碍潜在的生物标记物。建立了包括主成分分析(PCA),偏最小二乘法-线性判别分析(PLS-LDA)和样本基于潜在生物标记物的二变量或三变量分布图等代谢模式模型,显示了异氟烷麻醉后认知障碍组和术后无认知障碍组大鼠的代谢分歧,取得了较好的预测效果。本研究推测术后认知障碍组大鼠的血清和海马组织的代谢指纹相对于健康对照组、术后无认知障碍组发生了变化,从血清和海马组织中筛选出的代谢物对协助术后认知障碍临床诊断和发病机理研究有一定的指导意义。
【图文】：

内源性物质,总离子流,大鼠

采用本实验室自编软件，对8只健康对照大鼠、9只麻醉术后认知功能障碍大鼠和10只麻醉术后无认知功能障碍大鼠的脑脊液代谢谱进行了校正，消除实验样本间保留时间漂移的影响。从图2一1可以看出，色谱峰分离情况理想，绝大部分达到了基线分离，不同组群大鼠的脑脊液中内源性物质在组成和含量上的差异不明显。通过比较得知，不同组群大鼠之间的脑脊液代谢谱差异甚至不如同一组群之间的差异大，，这可能是大鼠个体差异较大造成的，我们推测麻醉手术对大鼠脑脊液的代谢无显著影响。 2.5.2HELP法在内源性代谢物定性定量分析中的应用通过观察得到的GC一MS总离子流图(如图2一1)，可以看到大鼠脑脊液中的内源性代谢物成分比较复杂，不可避免的存在谱峰重叠的情况，这样直接用质谱库检索，很难或者根本无法得到准确的定性信息。典型的表现就是同一个色谱峰的不同保留时间检索出不一样的质谱

组分,重叠区域,二维数据,区域

区域1’，2，分别代表两个组分的选择性区域，区域1’+2·代表组分1’和2，的重叠区域;(0利用HELP法分辫后的色谱轮廓图图2一2(a)中色谱峰分离情况欠佳，通过二维数据谱图2一2(b)可见，此段谱20
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R749.2

【参考文献】