基于GC-TOF-MS的结直肠癌代谢组学差异分析

发布时间：2017-11-19 04:14

  本文关键词：基于GC-TOF-MS的结直肠癌代谢组学差异分析

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【摘要】：[背景]结直肠癌(CRC)的发病率和死亡率分别居我国癌症发病率和死亡率的第三位和第五位,并且有逐渐上升的趋势。因为早期症状不明显,缺乏特异性和敏感性较高的血清标志物,多数患者确诊时已属中、晚期,而手术切除结合放化疗的治疗效果逐渐难以满足病患的期望,因此有必要加深对CRC的了解,以改善治疗方法,提高治疗效果。近年来兴起的代谢组学研究方法发现恶性肿瘤组织中的核酸、氨基酸、脂肪酸、糖类等代谢通路发生改变,使人们对恶性肿瘤细胞的生命活动有了更深层次的理解,为肿瘤细胞的研究提供了一个新的角度,并显示出了巨大潜力。[目的]运用代谢组学研究方法探索CRC患者癌组织、癌旁黏膜、正常黏膜三种组织间的代谢物差异,并将差异代谢物在数据库中映射,寻找相关差异代谢通路。[方法]按纳入和排除标准选取25例CRC患者,每位患者取癌组织、癌旁黏膜和正常黏膜各一份,首先用N-O-双(三甲硅基)三氟乙酰胺对样本进行衍生化,然后采用气相色谱-飞行时间-质谱(GC-TOF-MS)分析平台对组织样本进行代谢组学检测,三种组织间相互比较并采用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)对数据建模,分析差异代谢物并在KEGG数据库中映射,寻找相关代谢通路。[结果]与正常黏膜相比,癌组织中有47种差异代谢物(p0.05,q0.05),在KEGG数据库中映射后,发现其半乳糖代谢,磷酸戊糖途径,谷氨酸和谷氨酰胺代谢,谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸代谢明显改变(p0.05)。其中与半乳糖代谢相关的差异代谢物有D-果糖,D-半乳糖,甘露糖,葡萄糖和D-半乳糖酸；与磷酸戊糖途径相关的差异代谢物有葡萄糖,葡萄糖酸内酯,核糖和氨基葡糖酸；与谷氨酸和谷氨酰胺代谢相关的差异代谢物有L-谷氨酸和L-谷氨酰胺；与谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸代谢相关的差异代谢物有L-天冬氨酸,L-谷氨酸,N-乙酰-L-天冬氨酸和L-谷氨酰胺。与正常黏膜相比,癌旁黏膜中有3种差异代谢物(p0.05,q0.05),在KEGG数据库中映射后,发现其半乳糖代谢明显改变(p0.05),其相关差异代谢物为D-半乳糖酸。癌组织与癌旁黏膜相比,有34种差异代谢物(p0.05,q0,05),在KEGG数据库中映射后,发现其半乳糖代谢,磷酸戊糖途径,谷氨酸和谷氨酰胺代谢,谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸代谢明显改变(p0.05)。其中与半乳糖代谢相关的差异代谢物有D-果糖,D-半乳糖,甘露糖和葡萄糖；与磷酸戊糖途径相关差异代谢物有葡萄糖酸内酯,葡萄糖和6-磷酸葡萄糖酸；与谷氨酸和谷氨酰胺代谢相关的差异代谢物有L-谷氨酸和L-谷氨酰胺；与谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸代谢相关的差异代谢物有L-谷氨酸,N-乙酰-L-天冬氨酸和L-谷氨酰胺。[结论]CRC癌组织较正常黏膜在糖代谢和氨基酸代谢方面发生明显改变,对肿瘤细胞的生命活动具有重要意义；癌组织与正常黏膜间代谢差异最大,癌旁黏膜与正常黏膜间的代谢差异最小。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R735.34

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本文编号：1202277