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孕鼠PM2.5暴露如何影响后代行为变化?

科学通报 2020年第34期65卷 3849-3850页

作者：赵超蔡宗苇香港浸会大学环境与生物分析国家重点实验室香港999077

2016年,英国Maher团队[1]在人体大脑中发现了雾霾中的纳米颗粒成分,也就是说“雾霾等空气污染损伤的不仅仅是我们的心肺,还有可能损伤我们的大脑”.同时,他们提出要关注空气污染与人类行为甚至是神经退行性疾病的相关性.大气细颗粒物(... 详细信息

2016年,英国Maher团队[1]在人体大脑中发现了雾霾中的纳米颗粒成分,也就是说“雾霾等空气污染损伤的不仅仅是我们的心肺,还有可能损伤我们的大脑”.同时,他们提出要关注空气污染与人类行为甚至是神经退行性疾病的相关性.大气细颗粒物(空气动力学直径≤2.5μm,PM2.5)与人体多种疾病的发生发展密切相关,可以穿过胎盘和血脑屏障造成子代的不良出生结局[2].流行病学研究已证实PM2.5暴露可增加神经退行性疾病的发病风险[3].然而,妊娠期PM2.5暴露对子代行为的影响以及作用机制尚不明确.本课题组[4]以妊娠期暴露于PM2.5的小鼠为研究对象,全面系统地分析了妊娠期PM2.5对子代认知和情绪发展的影响及其分子机制。

关键词：空气污染神经退行性疾病大气细颗粒物雾霾人体大脑流行病学研究血脑屏障纳米颗粒

脂质质谱成像揭示三氯生促进三维肝癌肿瘤细胞球增长的相关机理

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质谱学报 2023年第2期44卷 213-222页

作者：陈静谢佩斯蔡宗苇福州大学化学学院福建福州350108 香港浸会大学环境与生物分析国家重点实验室中国香港999077

三氯生(triclosan,TCS)作为一种广谱抗菌剂被广泛应用于多种日常消费品中。当前研究表明,TCS暴露可以促进肝癌肿瘤增长,但涉及的相关脂质代谢机理尚不完全清楚。基于此,本研究建立了TCS暴露的肝癌肿瘤细胞球模型,利用质谱成像技术分析... 详细信息

三氯生(triclosan,TCS)作为一种广谱抗菌剂被广泛应用于多种日常消费品中。当前研究表明,TCS暴露可以促进肝癌肿瘤增长,但涉及的相关脂质代谢机理尚不完全清楚。基于此,本研究建立了TCS暴露的肝癌肿瘤细胞球模型,利用质谱成像技术分析对照组和暴露组间脂质小分子在肿瘤细胞球内丰度和分布的差异。结果表明,6μmol/L TCS暴露可以显著促进肝癌肿瘤细胞球的增长,并引起脂质代谢的变化。27种脂质代谢小分子(含19种甘油磷脂、3种甘油酯和5种鞘脂)的丰度在对照组和暴露组的肿瘤细胞球内发生了显著性的变化。在暴露组的19种甘油磷脂中,16种在肿瘤细胞球外围增殖区发生了显著性上调;在3种甘油酯中,1种在外围增殖区发生了显著性上调,2种在内部凋亡区发生了显著性下调;5种鞘脂在肿瘤细胞球内部凋亡区均发生了显著性下调。可见,TCS可能是通过促进肿瘤细胞球外围细胞的增殖以及抑制内层细胞的凋亡来促进三维肿瘤细胞球的增长。该结果可为进一步探讨环境污染物对肿瘤发展影响的分子机制提供参考。

关键词：质谱成像(MSI) 肿瘤细胞球三氯生(TCS) 脂质代谢细胞增殖

新冠病毒蛋白及其细胞受体ACE2翻译后修饰的质谱分析

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质谱学报 2021年第5期42卷 563-584,I0001页

作者：钟力朱林蔡宗苇环境与生物分析国家重点实验室(香港浸会大学) 香港特别行政区999077

新冠肺炎(COVID-19)在全世界范围内造成了巨大的健康危机和不可估量的损失。新出现的变种病毒株表明,新冠病毒(SARS-CoV-2)可能会像流感病毒一样在人类社会中继续流行,成为一种长久的健康威胁。控制新冠病毒的传染和开发有效的治疗方法... 详细信息

新冠肺炎(COVID-19)在全世界范围内造成了巨大的健康危机和不可估量的损失。新出现的变种病毒株表明,新冠病毒(SARS-CoV-2)可能会像流感病毒一样在人类社会中继续流行,成为一种长久的健康威胁。控制新冠病毒的传染和开发有效的治疗方法迫在眉睫。因此,找到合适的生物标志物以表明病理和生理状态是当务之急。蛋白质是生命功能的执行者,其丰度和修饰状态可以直接反映免疫状态。蛋白质的糖基化和磷酸化等翻译后修饰对调节蛋白质的功能有很大影响。在SARS病毒、寨卡病毒、流感病毒的研究中,蛋白质的翻译后修饰被证明是可靠的生物标志物。近年来,基于质谱技术的蛋白质组学研究有了很大的进展。通过对基于质谱的生物标志物研究策略的回顾,特别是对蛋白质翻译后修饰的研究,对于人类早日战胜新冠疫情具有重要意义。本文总结了目前基于质谱对新冠病毒蛋白翻译后修饰的研究报道,特别是对糖基化及磷酸化的研究进展,并展望了质谱分析在新冠病毒翻译后修饰研究的挑战及前景。

关键词：新冠病毒生物标志物糖基化磷酸化蛋白组质谱

多组学质谱分析技术在化学暴露组研究中的应用

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色谱 2024年第2期42卷 120-130页

作者：宋媛媛祁增华蔡宗苇香港浸会大学化学系环境与生物分析国家重点实验室中国香港999077 广东工业大学环境科学与工程学院广东广州510006

暴露组定义为从受孕开始人类环境(即所有非遗传)暴露的总和,旨在全面了解人类健康与环境化学品暴露之间的关联。因此,对暴露组的全面测量至关重要,包括准确可靠地测量外部环境中的暴露及内部环境中的生物反应。化学暴露组既包括个体受... 详细信息

暴露组定义为从受孕开始人类环境(即所有非遗传)暴露的总和,旨在全面了解人类健康与环境化学品暴露之间的关联。因此,对暴露组的全面测量至关重要,包括准确可靠地测量外部环境中的暴露及内部环境中的生物反应。化学暴露组既包括个体受外源性化学物质暴露的总和(外暴露),也包括因外部压力而产生或改变的内源性化学物质暴露的总和(内暴露)。随着新一代高通量、高分辨质谱技术的发展,以质谱分析驱动的多组学研究技术将为暴露组内、外源污染物的鉴定分析带来新的范式。本文主要综述了化学暴露组学的研究策略及现有的化学暴露测量方法,重点介绍了代谢组学、蛋白质组学以及基于质谱成像的空间组学技术在化学暴露组研究中的应用现状及未来发展前景。当前,质谱技术因其灵敏度高、特异性强和动态范围宽的优势已成为检测外暴露的主要方法,基于低分辨质谱的针对性分析以及基于高分辨质谱的可疑筛查和未知筛查技术已广泛应用于测量人类对各种化学品的暴露。此外,代谢组学、蛋白质组学和基于质谱成像的空间组学技术作为内暴露的有效检测方法,在预测潜在的不良健康结果和揭示内在分子机制中发挥了重要的作用。同时我们讨论了本课题组在化学暴露组学领域所取得的研究进展,并提出了实现化学暴露组测量所面临的主要挑战。

关键词：暴露组学质谱代谢组学蛋白质组学质谱成像综述

同位素示踪技术定量分析肿瘤细胞中的代谢重编

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色谱 2015年第2期33卷 112-115页

作者：林树海蔡宗苇香港浸会大学化学系环境与生物分析国家重点实验室香港999077

肿瘤代谢在最近几年重新获得重视,讨论肿瘤代谢我们无法避开瓦伯格效应,尽管瓦伯格效应在20世纪20年代就提出来了。瓦伯格效应也称需氧糖酵解,是指在有氧的条件下癌细胞过量摄取葡萄糖,产生更多的乳酸。此外,癌细胞也可摄取其他物质,如... 详细信息

肿瘤代谢在最近几年重新获得重视,讨论肿瘤代谢我们无法避开瓦伯格效应,尽管瓦伯格效应在20世纪20年代就提出来了。瓦伯格效应也称需氧糖酵解,是指在有氧的条件下癌细胞过量摄取葡萄糖,产生更多的乳酸。此外,癌细胞也可摄取其他物质,如谷氨酰胺、丝氨酸和甘氨酸等作为能量需求与营养来源。为了描述癌细胞中改变了的代谢通路,同位素标记示踪技术提供了一种新的全局观点,让我们更好地理解在癌基因或抑癌基因调控下的代谢切换。色谱与质谱联用是一种重要的分析工具,可定量检测带有同位素标记的代谢物,从而剖析肿瘤细胞中的生物化学反应。在本文中,我们总结了基于质谱的肿瘤代谢分析的研究概况并提出未来的研究方向。重点讨论碳-13标记与氘代标记的示踪技术分析中间代谢产物,包括还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)。目前生物化学教科书中认为NADPH主要来源于磷酸戊糖途径。然而,氘代示踪技术分析表明,包括一碳代谢在内的其他代谢通路对产生NADPH也很重要。以上内容都在本文中进行了讨论。

关键词：代谢流分析同位素示踪细胞代谢质谱综述

超声提取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定斑马鱼胚胎中对苯二胺抗氧化剂

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质谱学报 2023年第2期44卷 314-320页

作者：刘倩怡廖晓亮周嘉明陈智锋蔡宗苇广东工业大学环境科学与工程学院广东广州510006 香港浸会大学化学系环境与生物分析国家重点实验室中国香港999077

本文建立了超声提取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定斑马鱼胚胎中4种对苯二胺抗氧化剂(PPDs),优化了超声提取溶剂和吸附剂,最终选择5 mL二氯甲烷超声15 min(重复2次)和0.1 g N-丙基乙二胺(PSA)净化。结果表明:该方法的线性范围为0.1... 详细信息

本文建立了超声提取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定斑马鱼胚胎中4种对苯二胺抗氧化剂(PPDs),优化了超声提取溶剂和吸附剂,最终选择5 mL二氯甲烷超声15 min(重复2次)和0.1 g N-丙基乙二胺(PSA)净化。结果表明:该方法的线性范围为0.1~200μg/L,线性相关系数优于0.99,方法检出限在0.38~0.68 ng/g之间。除N,N′-二甲苯基对苯二胺(DTPD)的加标回收率高于120%,其他PPDs,即N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对苯二胺(6PPD)、N-苯基-N′-环己基对苯二胺(CPPD)、N-异丙基-N′-苯基对苯二胺(IPPD)的加标回收率为73.1%~109%;日内精密度2.97%~15.0%,日间精密度4.76%~18.8%。应用本方法检测暴露于PPDs中的斑马鱼胚胎体内PPDs浓度为12.5~16.4 ng/g。该方法操作简单、灵敏度高,适用于斑马鱼胚胎中对苯二胺抗氧化剂的检测。

关键词：对苯二胺抗氧化剂(PPDs) 斑马鱼胚胎超声提取气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)

基于非靶标筛查的超高效液相色谱-三重四极杆质谱法检测尿液样品中的酰基肉碱

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色谱 2017年第1期35卷 80-85页

作者：李上富向丽蔡宗苇香港浸会大学化学系环境与生物分析国家重点实验室伙伴实验室中国香港999077

建立了一种基于母离子扫描模式的超高效液相色谱-三重四极杆质谱检测尿液中酰基肉碱的分析方法。对酰基肉碱类化合物所共有的m/z为60、85和144的碎片离子进行选择性检测,结合化合物母离子扫描的结果及其对应的保留时间,选取一致性较好... 详细信息

建立了一种基于母离子扫描模式的超高效液相色谱-三重四极杆质谱检测尿液中酰基肉碱的分析方法。对酰基肉碱类化合物所共有的m/z为60、85和144的碎片离子进行选择性检测,结合化合物母离子扫描的结果及其对应的保留时间,选取一致性较好的化合物进行筛选,再利用高分辨质谱确认,最终检测到37种酰基肉碱化合物,其中有14种尚未被HMDB和LIPID MAPS数据库收录。该方法可应用于其他生物样本(如血液、组织)中酰基肉碱的定性、定量分析,可作为检测酰基肉碱化合物的新选择。

关键词：超高效液相色谱-三重四极杆质谱母离子扫描质谱特征酰基肉碱

基于常压基质辅助激光解吸电离质谱成像技术原位检测三维肿瘤细胞球内代谢小分子

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质谱学报 2021年第4期42卷 353-361,I0002页

作者：谢佩斯段晓琨蔡宗苇香港浸会大学环境与分析国家重点实验室中国香港999077 华质泰科生物技术有限公司北京100102

与传统培养的二维肿瘤细胞相比,三维肿瘤细胞球能从多个方面更好地模拟实体瘤的一些特征,如空间结构和药物抗性机理。本研究建立了常压基质辅助激光解吸电离-串联四极杆轨道离子阱质谱法原位检测三维肿瘤细胞球内代谢小分子。利用该方... 详细信息

与传统培养的二维肿瘤细胞相比,三维肿瘤细胞球能从多个方面更好地模拟实体瘤的一些特征,如空间结构和药物抗性机理。本研究建立了常压基质辅助激光解吸电离-串联四极杆轨道离子阱质谱法原位检测三维肿瘤细胞球内代谢小分子。利用该方法检测分析了22种内源性代谢小分子在三维细胞球内的空间分布,其中4种涉及三羧酸循环代谢通路的小分子分布于整个细胞球区域,另外18种涉及甘油磷脂合成与降解通路的脂质分子在细胞球内的分布呈多样性。例如,PGP(O-30∶3)和PGP(30∶2)分布于细胞球中心区域;PG(O-36∶1)分布于细胞球外围区域;PE(18∶1/22∶6)分布于整个细胞球区域。区域分割分析表明,细胞球外围区域和中心区域的质谱峰信号强度有显著性差异。该研究可为进一步了解肿瘤模型的微环境以及肿瘤代谢的分子机制提供参考。

关键词：常压基质辅助激光解吸电离质谱成像三维肿瘤细胞球代谢物

多色彩可视化半定量检测方法用于COVID-19患者治疗过程中抗体浓度变化的快速监测(英文)

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高等学校化学学报 2021年第11期42卷 3509-3518页

作者：陈仲辉李金秋林伟俞柳敏涂海健陈宇蔡宗苇林振宇莆田学院附属医院莆田351100 食品安全与生物分析教育部重点实验室福州大学化学学院福州350116 香港浸会大学环境与生物分析国家重点实验室中国香港999077

现场快速定量检测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)抗体对于监测新型冠状病毒感染的肺炎患者治疗过程具有重要作用.目前,大多数抗体检测采用基于金纳米粒子的免疫层析定性检测,但该方法仅表现出一种颜色变化,无法实现现场快速定量检测.本文采... 详细信息

现场快速定量检测新型冠状病毒(SARS-CoV-2)抗体对于监测新型冠状病毒感染的肺炎患者治疗过程具有重要作用.目前,大多数抗体检测采用基于金纳米粒子的免疫层析定性检测,但该方法仅表现出一种颜色变化,无法实现现场快速定量检测.本文采用特异性刻蚀金纳米棒(Au NRs)的方法,实现了SARS-CoV-2抗体多色彩可视化的现场快速定量检测.首先,将SARS-CoV-2重组抗原固定在96孔酶标板上;随后,将辣根过氧化物酶标记的酶标抗体与待测抗体结合,形成抗原-待测抗体-酶标抗体的复合三明治结构,且酶标抗体与待测抗体浓度呈正相关;由于酶标抗体可与3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)发生特异性反应,生成TMB^(2+),而TMB^(2+)可选择性刻蚀Au NRs,使得溶液产生丰富多彩的颜色,即可通过观察溶液颜色变化实现SARS-CoV-2抗体浓度半定量检测.在最佳条件下,该方法对SARS-CoV-2IgM抗体在5.00~200IU浓度范围内呈良好线性关系,检出限为1.29IU,并具有较高的灵敏度和特异性.上述方法成功用于COVID-19患者治疗过程中SARS-CoV-2IgM抗体浓度半定量快速检测.

关键词：新型冠状病毒抗体多色彩比色治疗过程监测