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【目的】 利用同位素内标及UPLC-MS/MS技术,分析结直肠癌患者、肠炎患者以及健康志愿者血浆和加药作用后结直肠癌细胞 HCT116 中多不饱和脂肪酸代谢产物的含量,探讨脂肪酸代谢与CRC肿瘤发生发展之间的联系,为结直肠癌脂质标志物的研究提供科学依据。 【方法】 1. 采集经过病理确认的结直肠癌患者、肠炎患者和健康志愿者的血浆作为实验对象。 2. 采用不同浓度的甲基化抑制剂 5-Aza-CdR 作用于人工培养的结直肠癌HCT116细胞,然后分析脂肪酸代谢物的含量差异。 3. 建立SPE固相萃取方法对血浆和细胞中脂肪酸代谢物进行提取分离。 4. 以 16 种同位素标准品作内标,建立了 158 种脂肪酸代谢物的UPLC-MS/MS分析方法,用于血浆样品的分析。 5. 结合脂肪酸的代谢途径,分析不同途径中代谢产生的化合物的含量及其生理功能。 6. 使用代谢组学分析软件,如Simca-P13.0 ( Umetrices, Umea, Sweden) 软件、Heat–map结合ROC曲线分析进行数据处理。 【结果】 1. 优化了SPE提取方法,最终选择活化溶剂为甲醇溶液和0.1% 甲酸溶液,淋洗溶剂为0.1% 甲酸溶液和 15% 乙醇溶液,洗脱溶剂为甲醇溶液,在此条件下,杂质干扰较少,脂肪酸代谢产物分析的灵敏度较高。 2. 经过多元数据统计分析,找到 5 种关键的差异性代谢物, 2,3-dinor-8-iso-PGF2α、13-HODE、19-HETE、9-HODE 和 12-keto-LTB4,其中2,3-dinor-8-iso-PGF2α 在结直肠癌患者体内是上调的,其余四种呈现下调趋势( VIP>1, P<0.05 )。 3. LA在 CYP450 途径产生的9,10-和12,13-DiHOME产物, 在CRC患者中比健康对照组的显著降低 ( P<0.01 )。 4. 在肠炎和结直肠癌中观察到低水平的9-HOTrE、13-HOTrE、DHA、12-HHT和11-HETE,而5-iPF2α-VI的含量却比健康对照组高。 5. HCT116细胞培养检测得到10种代谢物,分别是9,10-DiHOME、12,13-DiHOME、19-HETE、13-HODE、9-HODE、12-HETE、OEA、EPA、DHA和 AA。 6. HCT116细胞用5-Aza-CdR作用后,其中9,10-DiHOME在24h 时,随着药物浓度的增加,含量增高,然而在48h、72h这两个时间段无显著改变;12,13-DiHOME 的改变情况与9,10-DiHOME 基本一致;9-HODE随着药物浓度的增加在三个时间含量都显著降低;19-HETE,当药物浓度大于等于10μmol/L后在72h时检出量也随着减低;OEA随着药物浓度的增加,24h与48h的含量基本变化不大,但72h各个浓度点的含量测得皆比前两个时间测得的值高。 【结论】 本课题以结直肠癌患者、肠炎患者和健康志愿者的血浆和癌细胞HCT116为研究对象,通过固相萃取的粗提取分离后,使用UPLC-MS/MS 的分析方法,得到脂肪酸代谢产物的含量,再用Simca-P 软件和SPSS 17.0对数据进行分析统计,得出代谢产物在疾病的发生与发展过程中的差异变化,结果提示: 1. 本论文优化的SPE方法具有回收率较高,干扰小的特性,适用于脂肪酸及代谢产物的分离纯化。 2. 利用UPLC-MS/MS的高灵敏和分离能力,可对血浆样品中158种脂肪酸代谢产物进行分离、定性和定量分析。 3. NE 途径的代谢产物——2,3-dinor-8-iso-PGF2α,在 CRC 患者血浆中的8-iso-PGF2α 水平比健康对照组的低。这一差异与它的代谢有关,血液中8-iso-PGF2α 被降解为 2,3-dinor-8-iso-PGF2α。2,3-dinor-8-iso-PGF2α 的增加在CRC患者中提示检测它可能是一个实用的工具在体内更精确地评估8-iso-PGF2α总含量,并更好地反映氧化应激情况。 4. LOX途径的代谢产物——9-HODE、13-HODE和12-keto-LTB4其含量在CRC 患者体内皆呈现下降的趋势,这提示着它们可能作为诊断结直肠癌的潜在标志物。 5. CYP450 途径的代谢产物——19-HETE,在 CRC 患者体内含量下降。12,13-DiHOME、15-HETE、11-HETE、15-KODE、5,15-DiHETE、8-HETE和13,14-二氢-15-酮-PGD2在这三组中存在显著差异,表明这些组分在结直肠炎和结直肠癌的发展过程中可作为有价值的潜在标志物。