基于GC-MS代謝組學的肝臟毒理研究及數據處理方法.pdf

1、代謝組學(Metabonomics)是一門系統(tǒng)研究代謝物在外界刺激或遺傳修飾下機體代謝應答的改變及其隨時間變化規(guī)律的學科，旨在揭示有機體生命活動的代謝本質。代謝組學往往需要了解和分析十分復雜的和同時產生的系統(tǒng)代謝物輪廓的信息，以反應生物體在外源物質、環(huán)境及遺傳改變時生理狀態(tài)的變化。本論文構建了基于GC-MS代謝組學分析技術，以及合適的數據處理、模式識別以及統(tǒng)計學習的方法，應用于四氯化碳(CCl4)肝損模型、水飛薊賓的肝保護實驗的肝組織勻

2、漿和血漿代謝物譜分析，以及HBV病人血清的代謝物譜分析： 一、本論文構建了小鼠肝組織勻漿和血漿樣本的GC-MS代謝組學分析方法，并將該分析方法應用于CCl4肝損模型。本文提出了一種簡單實用的GC-MS代謝組分析峰排列算法，并提出了將模式識別技術(主成分分析(PCA)與偏最小二乘判別分析(PLS-DA))與代謝物相關性同時進行分析的數據處理思路。同時，所應用的GC-MS分析方法學考察表明該方法具有較好的實驗精密度、線性和穩(wěn)定性。隨

3、著CCl4損傷的進行，小鼠肝組織中蘋果酸、延胡索酸，以及四種脂肪酸的含量上升。CCl4染毒的血漿生物學效應表現在谷氨酸、檸檬酸、絲氨酸和蘇氨酸的含量上升，以及磷酸甘油、DHA、棕櫚酸和油酸的含量下降。這些變化都與小鼠體內生理狀況的改變密切相關。 二、基于對CCl4肝損模型的認識，本文繼續(xù)探究了水飛薊賓的肝保護作用機理。使用正交偏最小二乘判別分析法研究正常組與CCl4模型組之間的代謝物譜差異，并通過變量重要性投影(VIP)選取肝組

4、織與血漿中各12種標志性代謝物。使用主成分分析法研究水飛薊賓預防性及治療性給藥對CCl4肝損的干預效果。結果表明，水飛薊賓能有效緩解CCl4所造成的體內線粒體功能及氨基酸代謝紊亂，但是對脂類代謝紊亂干預有限。 三、以HBV肝衰竭疾病為研究對象，運用GC/MS分析患者血清代謝物譜的化學組成。據此進行K近鄰(KNN)法，以及模糊支持向量機(FSVM)方法進行統(tǒng)計學習建模。建模使用5-fold交叉驗證法，結合窮舉搜索(ES)的思想，試