基于液相或气相色谱与质谱联用的高糖暴露反应下肾细胞代谢变化的代谢组学研究

摘要

糖尿病肾病 (DN) 是最严重的微血管并发症之一,也是糖尿病 (DM) 死亡的主要原因。寻找预测DN发生发展的生物标志物对其预防、诊断和治疗具有重要的临床价值。在这项研究中,开发了一种基于非靶向细胞代谢组学的超高效液相色谱联用四极杆飞行时间质谱和气相色谱联用质谱,并分析了大鼠肾细胞(包括肾小管上皮细胞)的动态代谢谱。 NRK-52E) 和肾小球系膜细胞 (HBZY-1) 在 12 小时、24 小时、36 小时和 48 小时的时间点响应高葡萄糖。然后使用从 55 名健康志愿者、103 名 DM 患者和 57 名 DN 患者收集的临床血浆样本验证了一些潜在的生物标志物。统计方法,如主成分分析和偏最小二乘到潜在结构判别分析被招募用于数据分析。因此,棕榈酸和亚油酸(all-cis-9,12)是DN发生发展的潜在指标,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸可作为DM的前瞻性生物标志物。此外,血浆中亮氨酸和异亮氨酸水平的上升和下降可用于预测 DM 患者的 DN。通过这项研究,我们建立了一个新的非靶向细胞动态代谢组学平台,并确定了可用于 DM 和 DN 诊断和预后的潜在生物标志物。

结论

在本研究中,我们建立了UPLC-Q/TOF-MS和GC-MS非靶向细胞动态代谢组学平台,初步探索DN发生发展的潜在生物标志物。 通过对临床样本中氨基酸和脂肪酸代谢物的联合分析,我们确定(1)棕榈酸和亚油酸(all-cis-9,12)可作为DN发展过程中的潜在生物标志物; (2)缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸可被认为是DM潜在的生物标志物; (3)缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的波动,即先升后降,可能对DM患者肾损害有预警作用。

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