大鼠膝骨关节炎潜在生物标志物及代谢通路筛选

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摘要 摘要目的筛选与大鼠膝骨关节炎相关的差异代谢物及其代谢通路,为深入研究骨关节炎生物标志物提供线索。方法60只雄性SPF级SD大鼠按体质量(300 ~ 350 g)采用随机数字表法分为模型组和对照组,每组30只。实验周期分别为4、8和12周,每个周期每组10只大鼠。模型组大鼠左侧膝关节采用改良Hulth法行造模手术,5 d后,驱赶大鼠使之活动,每天30 min。实验期间,两组大鼠均饲喂普通固体饲料、自由饮用自来水。实验期满,采集大鼠膝关节和血液样本。采用苏木素-伊红(HE)染色观察膝关节组织病理学变化,超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱仪(UPLC-Q-TOF-MS)检测血清中小分子代谢物,并通过多元统计分析和数据库比对,筛选与骨关节炎相关的差异代谢物及其相关代谢通路。结果模型组大鼠膝关节软骨变薄,表层粗糙、缺损或剥脱,软骨细胞变性、坏死、缺失,病变随实验周期延长而加重。筛选出11个与骨关节炎相关的血清差异代谢物,分别为硒代半胱氨酸、6-羟褪黑素、γ-谷氨酰半胱氨酸、花生四烯酸、二氢神经鞘氨醇、白三烯A4、白三烯B4、11,12-环氧-二十碳三烯酸(11,12-EpETrE)、溶血磷脂酰胆碱、神经酰胺和N-花生四烯酰甘氨酸。其中,实验4周时筛选出9个,与对照组比较,模型组5个高表达,4个低表达;实验8周时筛选出8个,与对照组比较,模型组2个高表达,6个低表达;实验12周时筛选出8个,与对照组比较,模型组5个高表达,3个低表达。筛选出2条与骨关节炎密切相关的代谢通路,分别为鞘脂代谢通路和花生四烯酸代谢通路,其中,二氢神经鞘氨醇和神经酰胺归属到鞘脂代谢通路,花生四烯酸、白三烯A4和白三烯B4归属到花生四烯酸代谢通路。结论骨关节炎疾病进程可以影响血清代谢物谱的构成和水平。11个血清差异代谢物涉及鞘脂代谢通路和花生四烯酸代谢通路,与骨关节炎的发生发展相关。
出处 《中华地方病学杂志》 2021年07期
出版日期 2021年07月24日(中国期刊网平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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