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中草药 2014年第22期45卷 3230-3237页

作者：范玛莉邢婕李震宇秦雪梅山西大学中医药现代研究中心山西太原030006

目的比较白芍与赤芍的化学组成差异,为其质量控制提供研究依据。方法采用1H-NMR代谢组学技术对白芍与赤芍进行分析,通过多元统计方法找出其化学差异成分,并分析差异成分之间的相关性。结果白芍与赤芍核磁共振指纹图谱中共指认出了代谢... 详细信息

目的比较白芍与赤芍的化学组成差异,为其质量控制提供研究依据。方法采用1H-NMR代谢组学技术对白芍与赤芍进行分析,通过多元统计方法找出其化学差异成分,并分析差异成分之间的相关性。结果白芍与赤芍核磁共振指纹图谱中共指认出了代谢物32种,多元统计分析显示白芍与赤芍可明显区分,白芍中精氨酸、苏氨酸、乙酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、γ-氨基丁酸、柠檬酸、丁二酸、乳酸、芍药内酯苷、6-O-没食子酰白芍苷、1,2,3,4,6-五没食子酰基葡萄糖以及没食子酸的量较高,而赤芍中丙氨酸、α-葡萄糖、蔗糖、芍药苷、儿茶素、β-谷甾醇、脂肪酸以及丹皮酚的量较高。此外,二者差异成分之间的相关系数也存在较大差异。结论本研究从整体化学组成上比较了白芍与赤芍的差异,不仅为白芍、赤芍质量标准研究提供了一种新思路,而且为其功效与化学成分的相关性研究提供依据。

关键词：白芍赤芍 NMR代谢组学多元统计分析相关性分析芍药内酯苷丙氨酸

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高浓度镧对秀丽隐杆线虫的代谢调控研究

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中国稀土学报 2023年

作者：蓝文宁肖晓莲张芳榕张云中国科学院赣江创新研究院中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所厦门稀土光电功能材料重点实验室中国科学技术大学稀土学院福建医科大学基础医学院

近年来，稀土元素的广泛应用导致了不可估量的稀土金属释放到外界环境中，并对生态环境甚至是人体健康产生了巨大的威胁。尤其是富含稀土的矿区附近，环境中的稀土浓度已经严重超标。然而，目前的研究主要集中在低浓度的稀土元素对生物... 详细信息

近年来，稀土元素的广泛应用导致了不可估量的稀土金属释放到外界环境中，并对生态环境甚至是人体健康产生了巨大的威胁。尤其是富含稀土的矿区附近，环境中的稀土浓度已经严重超标。然而，目前的研究主要集中在低浓度的稀土元素对生物体造成的影响，针对高浓度稀土元素的毒性研究较少。为了补充高浓度稀土元素的生物学效应方面的研究，本文以秀丽隐杆线虫为模式生物，选取储量丰富，应用广泛的稀土元素镧（La）作为实验对象，结合代谢组学手段从内源性小分子层面探究高浓度La所引发的线虫的生理以及相关代谢水平的改变。

关键词：稀土元素镧秀丽隐杆线虫 NMR代谢组学代谢紊乱

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多平台代谢组学研究木豆叶中芪类化合物对HepG2细胞作用机制

多平台代谢组学研究木豆叶中芪类化合物对HepG2细胞作用机制

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作者：严天禾浙江工业大学

学位级别：硕士

木豆[Cajanus cajan（L.）Millsp.]是一种在我国广泛栽培的直立灌木,其叶片可入药。成分研究表明,木豆叶中的主要生物活性物质为芪类和黄酮类化合物。芪类化合物是指具有均二苯乙烯母核结构的一类化合物,具有抗癌、抗炎、抗菌等多种生... 详细信息

木豆[Cajanus cajan（L.）Millsp.]是一种在我国广泛栽培的直立灌木,其叶片可入药。成分研究表明,木豆叶中的主要生物活性物质为芪类和黄酮类化合物。芪类化合物是指具有均二苯乙烯母核结构的一类化合物,具有抗癌、抗炎、抗菌等多种生物活性。为了完善中药木豆叶的抗癌药效理论,本研究基于多平台代谢组学策略,探索了木豆叶中的芪类化合物在肿瘤细胞Hep G2中的作用机制。第一部分,采用制备液相色谱技术,从木豆叶提取物中分离纯化了三个芪类化合物,经过Q-TOF-MS和nmr检测,鉴定为3-甲氧基-5-（2-苯乙烯基）-苯酚、木豆素C和木豆素。MTT法检测结果发现三个芪类化合物以时间依赖与浓度依赖的方式对Hep G2细胞产生活性抑制,最后从构效关系上推测了三个芪类化合物细胞毒性差异的原因。第二部分,应用基于nmr的代谢组学技术研究了3-甲氧基-5-（2-苯乙烯基）-苯酚、木豆素C和木豆素对Hep G2细胞的作用机制。使用多元统计分析和数据库对比,从Hep G2细胞胞外与胞内样品的nmr数据中标记出差异性代谢物19个和20个,通过分析受扰动代谢通路的生物学意义,推测芪类化合物抑制肿瘤细胞增殖并诱导凋亡的机制包括扰乱能量代谢、造成氧化应激以及影响膜和DNA的合成。第三部分,应用基于LC-MS的代谢组学研究策略,重点分析了木豆叶中的主要活性成分木豆素对Hep G2细胞的作用机制。使用UPLC-Q-TOF MS方法检出了Hep G2细胞胞内差异性代谢物14个,得到了三个未在nmr实验结果中出现的受扰动代谢通路。综合nmr与LC-MS两种技术获得的结果,推测芪类化合物木豆素主要通过破坏氧化还原稳态,扰乱能量代谢,影响甲基转移过程、脂质代谢以及营养物质提供等机制对Hep G2细胞发挥抑制作用。两种方法得到的差异性代谢物在有关能量代谢、氧化应激、DNA的合成与甲基化修饰等方面的代谢通路上相互补充相互印证,得到了信息更丰富的代谢变动情况和更具有可信度的研究结果。本研究提供了一种在细胞水平上对天然产物生物活性机制进行研究的方法,为中药木豆叶的入药理论提供了新的支持。

关键词： NMR代谢组学 LC-MS代谢组学芪类化合物细胞代谢物

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核磁共振代谢轮廓归一化及数据融合新方法

核磁共振代谢轮廓归一化及数据融合新方法

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作者：郑旭娟厦门大学

学位级别：硕士

高通量的现代分析技术在提供生物样品丰富代谢信息的同时,也为后续数据分析和解释带来极大的挑战。本文以代谢组学数据分析为主线,在数据预处理阶段的归一化方法和多变量统计分析建模阶段的整合分析方法两个方面提出新的方法以及研究思... 详细信息

高通量的现代分析技术在提供生物样品丰富代谢信息的同时,也为后续数据分析和解释带来极大的挑战。本文以代谢组学数据分析为主线,在数据预处理阶段的归一化方法和多变量统计分析建模阶段的整合分析方法两个方面提出新的方法以及研究思路,并将其应用在电针干预慢性萎缩性胃炎大鼠模型的代谢组学研究中,最后还设计了一款实用型的谱峰归属软件。主要研究成果包括:第一部分提出了一种归一化新方法。该方法首先基于相对标准偏差将方差较大的变量剔除,随后结合概率商归一化方法求出整体浓度缩放系数。利用构造的模拟数据和电针干预慢性萎缩性胃炎大鼠模型真实的尿液数据进行验证,将新方法分别与常数和归一化方法和概率商归一化方法进行比较,结果发现:新方法在差异变量数较多、组间差异较大、噪声干扰严重等情况下均表现出了明显的优势。第二部分基于多块偏最小二乘方法对核磁共振代谢组学数据融合分析提出了新的研究思路,并将该研究思路应用于电针干预慢性萎缩性胃炎大鼠模型实例。首先,将多块偏最小二乘整合分析作为一种多块数据线性回归方法,通过模式识别图和模型参数观察建模效果,通过权重参数定量权衡不同种样品类型的重要性,以及通过模型负载分析各样品变量的相关性。其次,将多块偏最小二乘(MB-PLS)用作一种新的整合滤波方法,滤除干扰信息后数据所建的PLS-DA模型提高了分析结果的准确性。最后,基于PLS-DA滤波进行多块偏最小二乘的整合分析,将滤波整合分析模型与非滤波整合分析模型进行对比,结果发现滤波后的整合分析模型更加接近回归分析所得的结论,这说明整合分析配合使用恰当的滤波预处理将会提高模型的可解释性。本文提出的归一化新方法具有良好的性能和普适性,而且基于多块偏最小二乘算法的整合分析研究方法和思路可以为代谢组学研究提供灵活、实用的数据融合分析技术。最后,设计了一款绿色、实用、可靠的谱峰归属软件。

关键词： NMR代谢组学归一化整合分析

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