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摘要即代谢组学是测量细胞系统中各种代谢物浓度和不断变化的一门新兴的科学具有巨大的潜力和许多独一无二的特性这个领域目前主要用于毒理学的特性和生物标记的研究中这篇关于代谢组学研究综述的重点是对可靠生物标记的鉴定尤其是的生物标记这种对可能的标记物的鉴定将有助于追踪疾病的进展得到抗反转录病毒治疗的最大好处并且对神经病的相关发病机制提供新的见解关键词神经元爱滋病生物标记代谢组学中枢神经系统人类免疫缺陷病毒猕猴免疫缺陷病毒质谱背景知识神经精神病是中枢神经系统功能障碍引起的认知和行为的变化进一步发展下去就成为
摘要 “Metabolomics”即代谢组学,是测量细胞系统中各种代谢物浓度和不断变化的一门新兴的科学,具有巨大的潜力和许多独一无二的特性。这个领域目前主要用于毒理学的特性和生物标记的研究中。这篇关于代谢组学研究综述的重点是对可靠生物标记的鉴定,尤其是neuro-AIDS的生物标记。这种对可能的标记物的鉴定将有助于追踪HIV/CNS疾病的进展,得到抗反转录病毒治疗的最大好处,并且对神经病的相关发病机制提供新的见解。 关键词 neuroAIDS (神经元爱滋病) biomarkers (生物标记) metabolomics (代谢组学) CNS (中枢神经系统) HIV (人类免疫缺陷病毒) SIV (猕猴免疫缺陷病毒) mass spectrometry(质谱) 背景知识 神经精神病是中枢神经系统(CNS)功能障碍引起的认知和行为的变化,进一步发展下去就成为AIDS病人残疾和死亡的主要原因。HIV进入宿主后,很快就会转移到CNS,并且在整个感染过程中都可以在CNS中检测到。尽管HIV并不感染神经元,它却可以攻击单核细胞系,即巨嗜细胞和小神经胶质细胞。因此, HIV感染的神经毒性是一种间接机制,可能包含了病毒蛋白或激活的巨嗜细胞、小神经胶质细胞和大脑对此病毒的适应免疫反应所产生的炎症调节物,结果就导致病人的神经、行动和认知的损伤,即形成“neuroAIDS”。 neuroAIDS研究中的最关键的一步就是鉴定能够显示神经病理机制的可靠的生物标记。因为生物标记能够客观的追踪、定量、指示病理和诊断过程中的生理变化,使得它不仅在临床上具有无限的价值,在药学发展和医学研究中也发挥了越来越重要的作用。 代谢组学的技术 传统的代谢组学研究技术 ① NMR (核磁共振) ② MS (质谱) ③ GC/MS(气象色谱/质谱) ④ LC/MS (液相色谱/质谱) ③ESI-MS/MS(电喷射离子化-串联质谱) ESI不需要分离技术就可以有效的进行离子化,能够在更短的时间获得更多的数据。 ④NanoLC/ESI-MS(纳米液相色谱/电喷射电离-质谱) 流速低(~200 nL/min),能更有效的将离子转移到质谱中去,并且对复杂的混合物有更高的耐受性。 ⑤FI-NMR(流动注射-核磁共振) 一天可以分析数百个样品,使这个技术使用于代谢组学的研究。此外,新的NMR探针,如冷冻探针的使用,导致电子噪音降低、增加了敏感性达到四倍以上。 ⑥LC/ESI-MS(液相色谱-电喷射电离-质谱) LC/ESI-MS是代谢组学研究的很好的工具,优点:通过LC的分离使得一次进入MS的分子减少,进而减少了ESI阻抑。使得敏感性很容易达到pg/ml的范围,并能够提供定量和结构上的信息。 在本篇的研究中主要是讨论MS以各种变化的方法来研究代谢组学,其中特别集中在LC-ESI-MS。 结论 尽管代谢组学比其它的一些后基因组 学技术有着更长的历史,对它的潜力的认 识却远远落后于对其它的高通量的方法的 认识。然而,这个渠道一定可以在人类生 理学中产生新的见解,并且提供深刻的发 现以增强、支持医疗科学。 * * NeuroAIDS的生物标记:代谢组学逐渐拓宽的领域 代谢组学:新的应用,新的前景 类比于基因组学,代谢组学是用于定量描述特定细胞、组织、生物流质中的所有低分子质量的代谢物。这个“omics”的分支在生物样品的模式识别分析中可能超越了其他的后基因组学技术。目前这个领域的应用主要是在毒理学和生物标记的研究中,并且越来越多的数据显示代谢组学能够为研究细胞或机体的实际生化状态提供真实的窗口。 早期利用基因微列阵的方法从大脑的转录方面研究neuroAIDS已经获得了很大的成功,我们现在相信运用代谢组学能够更好的完成这个任务。 改进技术 ①LC-NMR-MS(液相色谱-核磁共振-质谱) 将NMR和MS与LC合并用于代谢组学的研究。这个技术容许从NMR和MS得到的数据由一个LC柱来收集,这样提供的互补信息就可以很好的分离鉴定已知与未知化合物的数据。
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