基于色谱-质谱联用的糖尿病肾病代谢组学研究

【作者】 梁琼麟；

【机构】 清华大学化学系清华大学分析中心；

【摘要】 代谢组学已经成为生命科学研究的重要方法,质谱和核磁共振波谱是代谢组学研究的核心分析技术。其中质谱作为一种高灵敏、高分辨率、兼具定性与定量能力的检测技术,并以能够与多种模式的色谱联用,色谱-质谱联用技术结合了色谱强大的分离能力和质谱卓越的检测性能,是生物复杂样品分析最重要的分析工具之一,在代谢组学研究中也展示了突出的优势,不同的色谱-质谱联用模式既可以应用于基于代谢指纹谱的发现代谢组学研究,又可以应用于特定目标物定量分析的靶标代谢组学研究。我们课题组针对复杂性疾病曾提出将发现代谢组学与靶标代谢组学相结合的整合代谢组学研究策略,发展了代谢组学分析的复杂样品在线预处理、多维色谱-质谱联用等新方法,在代谢性疾病、心脑血管疾病、出生缺陷等重大疾病临床生物标志物研究中取得了一定进展。以糖尿病肾病为例,它作为糖尿病的严重并发症,现代医学认为肾脏损伤具有不可逆性,糖尿病肾病患者几乎难以避免发展到晚期即肾衰竭阶段,是严重危害生命健康的重大疾病,因此糖尿病肾病的早期诊断和延缓其进程极为重要。糖尿病肾病按照Mogenson病理学分期标准可以划分为五期,但是由于病理学诊断具有较大伤害性,往往在确诊需要时才采用而不适合应用于临床筛查,目前临床使用的以临床蛋白尿为金指标的诊断模式只能诊断出糖尿病肾病III期患者。我们基于多种色谱-质谱联用方法的建立,实现了对血清整体代谢指纹谱数千种分子离子的定性检测与包括磷脂、游离脂肪酸、硫醇氨基酸、甾体激素以及嘌呤嘧啶核苷类近百种目标代谢物的定量分析(见图1)。通过生物信息学处理和整合分析,我们获得了一组潜在的生物标志物组合,可以实现对糖尿病肾病不同病理分期(III期、IV期、V期)的准确区分,并可以反映药物治疗的疗效,发现了两个潜在的代谢物指标可望实现对糖尿病肾病I期和II期的早期筛查。更多还原