短期熱量限制大鼠的代謝組學(xué)研究.pdf

1、熱量限制(Caloric Restriction，CR)指的是給生物體提供足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如必需氨基酸、維生素等，以確保不發(fā)生營(yíng)養(yǎng)不良的情況下，限制每天攝入的總熱量，又稱作為飲食限制(Dietary Restriction，DR)。1935年，McCay等人經(jīng)實(shí)驗(yàn)首次證明適度熱量限制具有延長(zhǎng)大鼠平均壽命和最大壽命的效果，迄今70多年以來(lái)，大量實(shí)驗(yàn)已闡明CR在延緩衰老方面僅次于遺傳操作，所以熱量限制被稱作是在衰老領(lǐng)域最重要的發(fā)現(xiàn)。同時(shí)CR

2、還能夠推遲和降低多種年齡相關(guān)疾病如腫瘤、心血管疾病、2型糖尿病等發(fā)病。CR已然成為研究衰老機(jī)制和干預(yù)措施非常重要的模型之一，而且已有大量的研究，探索如何在人類中實(shí)行CR，但至今尚沒(méi)有從系統(tǒng)的角度研究闡述熱量限制的機(jī)制。因此，本文通過(guò)代謝組學(xué)平臺(tái)分別從生物機(jī)體和細(xì)胞層面分析研究熱量限制對(duì)體內(nèi)小分子代謝物的影響。
　　1熱量限制對(duì)代謝物的影響我們采用以GC/MS平臺(tái)為基礎(chǔ)的代謝組學(xué)來(lái)研究熱量限制對(duì)Wistar大鼠的代謝物影響，20只大

3、鼠隨機(jī)分為兩組，進(jìn)行40 d的熱量限制，熱量限制組飲食量為正常組大鼠的60％，并在第0d，5d，23 d，40 d采集四個(gè)不同時(shí)間點(diǎn)的24 h尿液樣本，通過(guò)GC/MS平臺(tái)對(duì)尿液樣本進(jìn)行檢測(cè)，分析代謝物的變化。我們發(fā)現(xiàn)23 d的熱量限制就能夠使大鼠的代謝輪廓發(fā)生顯著性變化，能量代謝過(guò)程中的主要代謝物發(fā)生異常，脂肪酸代謝、有機(jī)酸代謝、糖類代謝相關(guān)的物質(zhì)大部分降低，氨基酸代謝相關(guān)的物質(zhì)大部分都是升高的，基于GC/MS代謝分析的方法可以使能量代

4、謝展現(xiàn)的更全面，這對(duì)熱量限制機(jī)制的研究具有重要的意義。
　　2熱量限制對(duì)腫瘤細(xì)胞的調(diào)控我們用0mM、5.5 mM、25 mM三個(gè)葡萄糖濃度誘導(dǎo)HCT116大腸癌細(xì)胞后，考察其對(duì)細(xì)胞內(nèi)小分子代謝物含量的影響，即在細(xì)胞代謝層面進(jìn)行細(xì)胞的熱量限制。發(fā)現(xiàn)胞內(nèi)代謝物除葡萄糖通路外，其它物質(zhì)通路對(duì)于高濃度的葡萄糖不敏感，但對(duì)于低濃度的葡萄糖部分代謝物發(fā)生異常，如有氧代謝——三羧酸循環(huán)中的可測(cè)到的所有代謝物顯著降低，與此同時(shí)與乙酰輔酶A代謝相關(guān)