基于代谢组学的2型糖尿病和环境污染物暴露生物标志物研究

发布时间：2020-12-14 15:11

　　本论文基于LC-MS技术开展了2型糖尿病和环境污染物暴露对人体健康影响的代谢组学研究,以及多环芳烃和苯暴露人群的生物监测与评价研究。采用代谢组学分析方法将量化的外源性刺激与内源性代谢物的变化结合起来,获得早期、整体和动态的生化信息,寻找与2型糖尿病发生发展和环境污染物暴露相关的小分子生物标志物。首先,本研究基于液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术建立了血清脂质学分析方法。结合多元统计分析、动态变化趋势分析和ROC分析的数据挖掘方法,针对不同病理状态和发病阶段的2型糖尿病人,开展了非靶向与靶向相结合的血清脂质组学研究,全面考察了脂类代谢物在2型糖尿病发生、发展过程中的变化趋势,以获得与2型糖尿病密切相关的脂类生物标志物。发现与鞘脂、甘油磷脂、甘油酯和固醇酯代谢相关的53个代谢物在2型糖尿病或其高危人群体内发生了显著性变化,分析这些代谢物水平的变化可能与胰岛素抵抗和氧化应激状态的改变相关。进一步通过动态变化趋势和ROC分析,筛选出13个随疾病的发展呈规律性变化,并对2型糖尿病具有一定诊断能力的潜在生物标志物,这些代谢物有可能成为2型糖尿病的诊断和疗效评价的脂类生物标志物。本研究的结果... 

【文章来源】：北京协和医学院北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：175 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
缩略语对照表
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1 代谢组学
        1.1 代谢组学研究概述
        1.2 代谢组学的样品前处理
        1.3 代谢组学的分析技术
        1.4 代谢组学的数据处理与分析
        1.5 可能生物标志物的结构鉴定
    2 2型糖尿病及其脂质组学的研究进展
    3 基于代谢组学的环境污染物暴露研究进展
    4 研究目的及主要研究内容
        4.1 研究目的
        4.2 研究内容
    参考文献
第二章 基于LC-MS技术的2型糖尿病血清脂质组学研究
    第一节 基于多重离子化LC-MS技术的血清脂质组学分析方法研究
        1 前言
        2 实验部分
            2.1 样品及试剂
            2.2 样品制备
            2.3 实验仪器与条件
                2.3.1 实验仪器
                2.3.2 LC-MS分析
            2.4 数据处理方法
        3 结果与讨论
            3.1 三种离子化方法对脂类化合物的离子化特点及其比较分析
            3.2 三种离子化方法对脂类化合物的检测灵敏度及其比较分析
            3.3 多重离子化LC-MS技术在血清脂质组学分析中的适用性
        4 小结
    第二节 非靶向与靶向相结合的血清脂质组学及其在2型糖尿病中的应用
        1 前言
        2 实验部分
            2.1 样品及试剂
            2.2 样品制备
            2.3 实验仪器与条件
                2.3.1 实验仪器
                2.3.2 LC-MS分析
        3 结果与讨论
            3.1 数据质量控制
            3.2 数据处理
                3.2.1 数据预处理
                3.2.2 多元统计分析
                    3.2.2.1 实验组总体的OPLS-DA分析
                    3.2.2.2 Control组与HR组的OPLS-DA分析
                    3.2.2.3 Control组与NDT2D组的OPLS-DA分析
                    3.2.2.4 Control组与MTYT2D组的OPLS-DA分析
                3.2.3 差异代谢物的筛选
            3.3 差异代谢物的靶向验证
            3.4 差异代谢物的结构鉴定
            3.5 差异代谢物的生物学意义及动态变化趋势分析
            3.6 潜在生物标志物的ROC分析
        4 小结
        参考文献
第三章 多环芳烃和苯暴露人群的生物监测与代谢组学研究
    第一节 人尿液中苯巯基尿酸的LC-MS/MS定量分析方法学研究
        1 前言
        2 实验部分
            2.1 样品及试剂
            2.2 样品制备
            2.3 实验仪器与条件
                2.3.1 实验仪器
                2.3.2 LC-MS/MS分析
            2.4 分析方法验证
        3 结果与讨论
            3.1 质谱条件的优化
            3.2 色谱条件的优化
            3.3 前处理方法的选择
            3.4 内标的选择
            3.5 方法学验证
        4 小结
    第二节 多环芳烃和苯暴露人群的生物监测与评价研究
        1 前言
        2 实验部分
            2.1 样品及试剂
            2.2 研究人群
            2.3 样品制备
            2.4 实验仪器与条件
                2.4.1 实验仪器
                2.4.2 苯巯基尿酸的LC-MS/MS分析
                2.4.3 多环芳烃单羟基代谢物的LC-MS/MS分析
            2.5 未知样品测定与质量控制
        3 结果与讨论
            3.1 多环芳烃单羟基代谢物的LC-MS/MS分析方法验证
            3.2 暴露组与对照组人群多环芳烃和苯暴露水平比较
            3.3 多环芳烃单羟基代谢物之间的相关性分析
            3.4 与多环芳烃暴露相关的生物标志物分析
        4 小结
    第三节 多环芳烃和苯暴露人群的代谢组学研究
        1 前言
        2 实验部分
            2.1 样品及试剂
            2.2 研究人群
            2.3 样品制备
            2.4 实验仪器与条件
                2.4.1 实验仪器
                2.4.2 LC-MS分析
        3 结果与讨论
            3.1 数据质量控制分析
            3.2 数据处理
                3.2.1 数据预处理
                3.2.2 多元统计分析
                    3.2.2.1 老年非吸烟者人群的OPLS-DA分析
                    3.2.2.2 老年人群的OPLS-DA分析
                    3.2.2.3 儿童人群的OPLS-DA分析
                3.2.3 差异代谢物的筛选
                3.2.4 差异代谢物的结构鉴定
                3.2.5 差异代谢物的变化趋势分析
            3.3 差异代谢物的生物学意义阐释
            3.4 污染物暴露与代谢组学结局之间的剂量-效应关系分析
        4 小结
        参考文献
第四章 总结
附录Ⅰ
附录Ⅱ
附录Ⅲ
发表论文及参加学术会议情况
致谢



本文编号：2916601