给药硝酸镨后大鼠尿液和血清的核磁共振代谢组学研究.pdf

《给药硝酸镨后大鼠尿液和血清的核磁共振代谢组学研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第4O卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第9期2012年9月ChineseJournalofAnalyticalChemistry142l一1428D0I：10．3724／SP．J．1096．2012．11l85给药硝酸镨后大鼠尿液和血清的核磁共振代谢组学研究廖沛球l，薛蓉吴亦洁裴奉奎李晓晶(东北师范大学化学学院，长春130024)(中国科学院长春应用化学研究所，长春130022)摘要采用基于核磁共振的代谢组学方法，分析了腹腔注射给药2，10和50mg／kg体重剂量硝酸镨(Pr(NO，)，

2、)168h内Wistar大鼠尿液和血清的核磁共振氢谱。由尿液及血清中内源性代谢物如柠檬酸、琥珀酸、a一酮戊二酸、肌酸酐、N一氧三甲胺、氨基酸、乳酸、牛磺酸及葡萄糖等的浓度变化，并结合大鼠血清指标研究了轻稀土化合物Pr(N0)，在大鼠体内的急性生物效应。结果表明，Pr(NO)急性毒性的靶向器官为肝脏和肾脏，但以肝脏为主，且呈现明显的剂量反应关系。低、中剂量组的Pr(NO，)会通过改变大鼠体内酶代谢而造成肝脏线粒体中的能量代谢(脂肪、糖代谢)紊乱；同时，Pr(NO，)，还会影响肾脏的正常功能，改变肾脏中

3、渗透质的平衡，影响肾脏对氨基酸的重吸收和利用。关键词硝酸镨；体液；核磁共振；生物效应；模式识别；代谢组学引言随着稀土化合物在工业、农业和畜牧业等领域的广泛使用，稀土元素不可避免地通过各种途径进入生态环境和生物体内。但其对生物体正常生理功能的影响及作用机理还不很清楚，因此评价稀土对环境、生态及人的健康所造成的短期和远期效应，并在此基础上对稀土农用风险性做出科学评价一直是备受关注的问题】。由于稀土化合物进入动物体内后，不仅与代谢相关的生物分子直接作用，还干预某些代谢环节，即会全面影响代谢物的物种和浓度，

4、对动物体内的器官、组织和细胞产生一定影响。因此，体液代谢物的物种和浓度等的变化可以确切反映稀土化合物对代谢的影响。对动物样品的NMR代谢谱图进行分析，可为阐明稀土的毒理效应和药理作用及医疗诊断提供一些实验数据，同时为进一步制定稀土应用的安全剂量提供科学依据。生物样品组成复杂，其一维HNMR谱就含有数以千计的共振峰，难以从复杂的NMR谱中获得全部有效信息。近年来，随着核磁共振(NuclearMagneticResonance，NMR)波谱仪灵敏度、分辨率的提高，化学位移的扩展，多脉冲实验技术的发展，使

5、NMR技术在生物和医学领域的应用有了飞速的发展脚。而采用NMR技术结合模式识别方法的代谢组学在通过分析生物样品(体液、组织提取液和完整组织)进行药理、毒理和病理学机制的研究取得了很大进展，已被证明是一种可靠而有效的分析方法。Pr(NO)，是稀土微肥的主要成分之一，本研究采用基于NMR的代谢组学方法，分析了腹腔注射Pr(NO)，后168h内大鼠尿液血清中内源性代谢物浓度的变化，及其对大鼠肝肾组织可能造成的急性生物效应。2实验部分2．1动物实验选用体重(250±20)g成年雄性Wistar大鼠40只，随

6、机分为8组，每组5只。大鼠由白求恩医科大学实验动物部提供，严格按要求饲养，控制环境的温度、湿度及昼夜循环，并在代谢笼中适应5d后给药。对照组大鼠腹腔注射生理盐水，实验组大鼠分别腹腔注射2，10和50mg／kg体重Pr(NO)，。利用代谢笼集尿装置收集给药前32h和8h以及给药后0～8h，8～16h，16~24h，24~32h，40~48h，48～2011—10-20收稿；2012—0卜l6接受本文系国家自然科学基金资助项目(No．20575065和20975097)E-mail：xjli@ciac．

7、j1．cn分析化学第4O卷72h．72～96h，96～120h，120～144h和144～168h的大鼠尿液。给药后48，96和168h时间点将大鼠处死取血，对照组在给药168h后处死取血；所得血液于4℃下静置1h后，以5000r／min离心分离得到血清样品。所有尿液和血清样品均于一70℃保存，供NMR测试。2．2体液的核磁共振检测取O．4mL体液(尿液或血清)于离心管中，加入0．2mL缓冲溶液(0．2mol／LNa：HPO／0．2mol／LNail2PO4，pH一7．4)及0．06mLD2O，于4

8、℃下静置10min，然后以5000r／min离心5min；取0．55mL上清液至在5mmNMR样品管中，于25℃进行测试。以肌酸酐(3．05)的甲基峰为内标。尿液和血清的HNMR谱图均在BrukerAv600型仪器上测试。尿液采用预饱和方法压制水峰，FID采样l6次，数据点64k，延迟时间10S，90。偏转角。血清采用CPMG自旋回波序列结合预饱和方法采集信号，FID采样次数32，数据点32k，延迟时间10S，90。偏转角。采样时间均为0．911S，谱宽8992．8H