构建基于CYP450酶代谢的酒精性肝病的SVM早期识别

来源 :内蒙古医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:swangel
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目的:通过建立SD大鼠酒精性肝病(Alcoholic Liver Disease,ALD)模型,检测CYP450酶的代谢变化,同时检测肝脏药物代谢能力的改变。最后,利用血生化指标建立支持向量机(support vector machine,SVM)分类识别模型,达到早期识别和诊断酒精性肝病的目的。  方法:1.建立SD大鼠酒精性肝病的动物模型:通过酒精灌胃与高脂饮食的方法建立酒精性肝病的动物模型,对比正常对照组与酒精处理组之间血生化指标的差异;2.CYP450酶代谢能力的分析:应用“Cocktail”探针药物法研究ALD大鼠CYP450酶的代谢能力,测定每种探针药物在ALD大鼠体内不同时间段的代谢率,获取CYP450同工酶的代谢能力变化,应用RT-PCR检测对照组和酒精处理组6种CYP450酶的mRNA的表达水平;运用LC-MS检测技术建立CYP2D6,CYP2B6,CYP3A4,CYP2C19,CYP1A2,CYP2C9六种探针药物及代谢产物的检测方法。3.ALD早期识别模型的构建:应用SVM分类建模,采用交叉验证法考察多项式核函数、高斯径向基函数(RBF)、Sigmoid(S形的)核函数的VC维的上界,选择最佳核函数,确定核的宽度和容量因子C。损失函数考察二次损失函数、最小模损失函数、Huber损失函数,训练方法采用序贯最小优化算法。应用前期获得的血生化指标构建SVM模型。  结果:1.SD大鼠经过20周酒精喂养后,肝组织损伤明显,体重降低,肝指数增加,酒精性肝病模型造模成功。  2.通过采集不同时间点大鼠血液,分别获取酒精处理组大鼠和正常对照组大鼠的CYP450酶的代谢能力,发现正常对照组和酒精处理组大鼠的代谢存在差异,长期饮酒可抑制CYP450同工酶的mRNA表达水平。同时,酒精处理组大鼠的甲苯磺丁脲的AUC(0-t)和Cmax与对照组相比显著降低,说明甲苯磺丁脲的代谢明显增强。美托洛尔的t1/2(h)显著降低,说明美托洛尔的代谢速率显著加快。安非他酮的t1/2(h)和tmax(h)显著减少,说明其代谢速率增加。  3.应用血生化数据,构建早期酒精性肝病的SVM分类识别模型,该模型能准确识别酒精性肝病大鼠和正常大鼠。  结论:1.酒精灌胃和高脂饮食相结合的方法可以成功建立酒精性肝病大鼠模型,且模型效果良好,可重复性高。  2.长期饮酒可以改变CYP450酶mRNA的表达水平,进而影响肝脏代谢药物的能力。  3.通过血生化数据建立的SVM可以用来早期诊断酒精性肝病。
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