基于核磁共振的肝癌大鼠血清代谢组学分析

梁柳

（广西医科大学 广西南宁 530021）

基于核磁共振的肝癌大鼠血清代谢组学分析

梁柳

（广西医科大学 广西南宁 530021）

本文通过腹腔注射二乙基亚硝胺（DEN）的方法，成功建立了大鼠的肝癌模型，并应用核磁共振的代谢组学技术， 对肝癌模型组大鼠、以及正常组大鼠血清的代谢组分进行分析，判断小分子标志物的差异性。按照小剂量二乙基亚硝胺（DEN）间断性腹腔注射的方法建立肝癌大鼠模型， 同时用正常大鼠作为对照，核磁共振氢谱检测对两组血清进行检测， 获得各组大鼠血清中的代谢差异性。肝癌大鼠血清中的丙酮、乙酰乙酸升高， 然而丙酮酸含量降低。代谢组学是指在体外系统分析生物系统内代谢物的变化并以此来评价外源性刺激的对机体的效果及其机制［1］。完整的代谢组学包括样品的采集、制备；其代谢产物的检测、鉴定；最后是数据分析、建模：建立代谢物与生物体本身疾病的关系［2］。代谢物的识别更容易、更能准确地反映生物体系的状态。 本文运用代谢组学技术，在建立化学试剂诱导的肝癌大鼠模型的基础上，分析大鼠体内的化学成分，这有助于认识小分子物质对肿瘤的影响及其在肿瘤治疗的重要意义［3］。

代谢组学 核磁共振 大鼠

1 材料和方法

1.1 材料

健康的SPF级SD雌性大鼠15只。二乙基亚硝胺（DEN）、重水（D2O）， 氯化钠（NaCl2）、磷酸氢二钾（K2HPO4）、乙酸、氯化钾（KCl）、无水乙醇、生理盐水、石蜡（国产分析纯）。 一次性采血针， 5 mm核磁管，静脉血样采集容器［4］。

1.2方法

完全随机分组将15只SD大鼠随机分为正常组（7只）、肝癌模型组（8只）。肝癌模型组动物用DEN腹腔注射，按体重15mg/kg给药，每周2次，持续12周。正常组用同等剂量的生理盐水腹腔注射作为对照。动物用乙醚麻醉后处死， 从腹主动脉采血， 采完血放入分离胶促凝采血管，置于-80 ℃冰箱中保存备用。在25℃的测试温度下用INOVA600型核磁共振波谱仪调用CPMG脉冲序列进行氢谱测定。将数据导入Topspin 2.2软件，进行基线和相位的矫正，以α-葡萄糖化学位移5.255mg/L的质子信号为标准定标，数据导入SIMCAP+12软件进行OPLS-DA分析，然后对两组实验结果的NMR数据进行模式识别分析。通过代谢物相关系数得到两组大鼠血清的差异性代谢成分。通过检测皮尔森相关系数显著性差异得到代谢物含量变化是否具有显著性的阈值。对动物实验数据进行统计学处理用SPSS18.0软件［3］。

2 结果

正常组和肝癌模型组血清代谢成分差异的比较：肝癌模型组大鼠血清中乳酸、丙氨酸、丙酮酸、甲基组氨酸的浓度有升高， 而丙酮、乙酰乙酸、肉碱的浓度反而下降（表1）。

表1 两组大鼠血清1H-NMR谱经过OPLS-DA分析获得的主要差异代谢物

3 讨论

实验组大鼠血清的谷氨酰胺含量降低，血清中谷氨酰胺水平下降，说明肝癌大鼠抗氧化能力有所下降， 细胞膜被氧化伤害、机体受自由基伤害从而导致免疫力的下降，使大鼠体内的代谢成分产生变化。本文中实验组大鼠血清的丙酮酸含量下降，这预示肿瘤发生时，作为过氧化氢清除剂，丙酮酸在防止自由基损伤细胞过程中被大量消耗，这也就是丙酮酸含量下降的原因。

［1］Li， M.， Applications of metabolomics technology in traditional Chinese medicine treatment of non-alcoholic fatty liver disease. World Chinese Journal of Digestology， 2015. 23（7）： p. 1045.

［2］Zhu， W.-N.， Application of metabonomics in research of in？ammatory bowel disease. World Chinese Journal of Digestology，2015. 23（13）： p. 2084.

［3］Wang， M.Q.， X. Yang， L.H. Ren， S.T. Li， X. He， X.Y. Wu， T.T. Liu，L.Q. Lin， Y. LiC.H. Sun， Biomarkers Identified by Urinary Metabonomics for Noninvasive Diagnosis of Nutritional Rickets. Journal Of Proteome Research， 2014. 13（9）： p. 4131-4142.

［4］Li， X.Z.， S.N. Zhang， F. Lu， C.F. Liu， Y. Wang， Y. Bai， N. WangS. M. Liu， Cerebral metabonomics study on Parkinson's disease mice treated with extract of Acanthopanax senticosus harms. Phytomedicine， 2013. 20（13）： p. 1219-1229.

Q95-3

A

1674-2060（2016）02-0323-01