脑脊液非靶向代谢组学方法建立文献综述

 2023-01-04 20:42:05

一、研究背景与目的

代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物，代谢组学则是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科。代谢组学（metabonomics）是通过机体一种或几种代谢物在种类和数量上发生的改变以及机体内代谢轮廓的改变，来揭示生命体代谢活动本质的科学[1]。它是以组群指标分析为基础,以高通量、高灵敏度、高分辨率的现代仪器分析方法和数据处理为手段,以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支，研究的是作为各种代谢路径的底物和产物的小分子代谢物 (lt;1500gt;[2，6]。Fiehn[7]将代谢组学分为代谢物靶标分析、代谢轮廓分析、代谢组学及代谢物指纹分析等4个层次。目前还没有可以涵盖所有代谢物而不管分子大小和性质的代谢组学技术[5]。目前代谢组学根据所检测的标本不同，可细分为血浆代谢组学、尿液代谢组学和脑脊液代谢组学等。

代谢组学对疾病和健康两种状态（人群）进行代谢物全谱检测，找出与疾病相关的一组差异物，从它们所在的被上调或下调的代谢通路上找到关键的代谢（限速）酶，再找到它们上游的调控基因。

代谢组学研究包括靶向和非靶向两种方法。靶向研究主要是针对特定的具有相似理化特点（例如碳水化合物、氨基酸、有机酸等）或者参与相似生化通路（例如糖酵解、糖异生、beta;氧化等）的－类代谢产物，进行鉴定和量化，主要观察特定刺激对代谢的影响。而非靶向研究则不预先设定代谢物，而是针对所有代谢物整体，通常用于两组对象的比较（比如健康人群和疾病患者，或者两种不同疾病患者之间），测定它们体液中所有的代谢物，发现两组有差异的代谢产物[3]。

脑脊液(cerebral spinal fluid，CSF)充满脑室系统、蛛网膜下隙和脊髓中央管内的无色透明液体，主要由脑室内的脉络丛产生[4]。脑脊液与脑组织细胞外液直接相连，样品收集相对容易，神经元的缺失、损伤或突触发生、受损、血脑屏障破坏等都会引起脑脊液的特异性改变。

本实验旨在通过对脑脊液样品的前处理条件和色谱条件的进一步优化，分析大量统计数据对仪器的稳定性和方法的精密度进行方法学考察，建立并完善了适用于非靶向代谢组学研究中脑脊液样品分析的检测方法。

二、研究内容和手段

1、样品预处理

采集CSF 1mL，在4℃下8000 r/min离心10min，-80℃保存备用。取CSF样品 100mu;L，加入300mu;L提取液;涡旋混合2min后，于4℃下静置10min，14000 r/min离心15min;取上清液装入EP管后氮吹仪吹干。进样分析前用复溶液复溶，离心后取上清进行定性定量分析[ 13]。

按下列可变选项进行正交实验：

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