胚胎多能干細(xì)胞遞質(zhì)輪廓分析及分化代謝組學(xué)研究.pdf

1、胚胎多能干細(xì)胞（embryonic pluripotent stem cell，EPSC），具有無(wú)限自我更新和分化為體內(nèi)各組織細(xì)胞的能力，其研究在現(xiàn)代生命科學(xué)、再生醫(yī)學(xué)和新策略指導(dǎo)下的藥物篩選及發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域凸顯引領(lǐng)作用。
　　系統(tǒng)生物學(xué)從整體水平上研究結(jié)構(gòu)和功能各異的各種分子及其相互作用，主要技術(shù)平臺(tái)包括基因組學(xué)、蛋白組學(xué)及代謝組學(xué)。其中基因組學(xué)和蛋白組學(xué)起步較早，在系統(tǒng)性了解包括干細(xì)胞基因蛋白功能、生命科學(xué)和疾病規(guī)律方面發(fā)揮了重要作

2、用，但干細(xì)胞代謝組學(xué)的研究則相對(duì)匱乏。實(shí)際上，機(jī)體（包括EPSC）所有生命活動(dòng)都能發(fā)生在代謝層面，會(huì)在代謝物的范圍內(nèi)留下變化印跡。如果基因、蛋白組學(xué)能與代謝組學(xué)相互配合，發(fā)揮前者在基因蛋白分子機(jī)制和后者在功能代謝表型方面的各自優(yōu)勢(shì)，從多個(gè)層面研究EPSC的干性和分化機(jī)制，將更為科學(xué)和全面。
　　本研究建立了基于液相色譜—串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜的乙酰膽堿、谷氨酸、γ-氨基丁酸、甘氨酸、5-羥色胺、多巴胺和去甲腎上腺素同時(shí)檢測(cè)法，采用代謝

3、物輪廓分析法評(píng)價(jià)EPSC釋放上述經(jīng)典遞質(zhì)的特征，描繪其動(dòng)態(tài)輪廓圖譜。結(jié)果表明EPSC可同時(shí)釋放多種遞質(zhì)且該釋放可受遞質(zhì)回收/終止體系的調(diào)節(jié)。在此輪廓分析的基礎(chǔ)上，采用非靶向代謝組學(xué)思路，研究建立了基于液相色譜—串聯(lián)四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜的干細(xì)胞代謝組學(xué)足跡分析法，針對(duì)EPSC自然分化前后釋放的所有代謝小分子予以檢測(cè)，并利用化學(xué)計(jì)量學(xué)和生物信息學(xué)方法予以鑒定和解釋。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)應(yīng)用“缺氫指數(shù)，IHD”下降，花生四烯酸、12-HETE、亞麻酸和