基于HPLC-QTOF/MS的尿液代谢组学前处理条件的优化
代谢组学作为继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后发展起来的又一重要的研究领域.目前,代谢组学在体育科学中已被广泛的应用,包括如何选择适合营养补剂对运动员进行营养补充、结合单核苷酸多态性进行运动员选材、内源性类固醇类兴奋剂药物的检测、运动对机体代谢的影响及运动训练方案的效果评价等方面.代谢组学研究中应用的生物样品以尿样和血清为主,其中尿样更为常见且取样更为方便.由于尿样中包含大量复杂的反映人体代谢情况的多种代谢产物,因此样品前处理过程需要尽可能的保留样本中所含有的组分,同时降低尿液基质的干扰.现有的代谢组学前处理方法主要包括直接稀释法、蛋白沉淀法和过滤法几种.本研究以高效液相色谱-飞行时间质谱(HPLC-QTOF/MS)为检测平台,比较了4种前处理方法后样品代谢物组分的保留情况、基质效应、响应情况和易操作性,为体育科研工作者运用代谢组学进行研究提供可参考的依据.采集成年男性、女性各3人的尿样。4种前处理方法分别为：A直接进样法，取300μL尿样；B稀释法，300μL尿样加入等体积双蒸水稀释，混匀后取300μL；C蛋白沉淀法，将300μL尿样与乙腈以l：3(v/v)的比例混合后离心，上清液经氮气吹干后复融至300μL；D分析膜过滤，将300μL尿样直接过0.22μm微孔过滤膜。4种前处理方法经综合评价后，方法B稀释法在代谢物组分保留、基质效应方面有着明显的优势，且操作方法简单，适于大样本量研究。虽然方法B响应情况略低于其他3种方法，但是在液相色谱分析过程中，样品基质效应的影响需要严格控制，尤其在组学分析中，由于生物样品前处理相对简单、代谢物组分复杂，基质效应影响过大会导致分析结果出现较大误差。在体育科研领域中，随着代谢组学的应用领域越来越广泛，快速、准确的前处理条件不但能提供更全面的受试者生物学信息，还能大量节省研究中的人力和物力。因此本研究建议体育科研工作者们可以在进行高通量尿液代谢组学研究中采用稀释法进行尿液样本的前处理。
运动员 兴奋剂检测 代谢组学 尿液前处理 高效液相色谱法 飞行时间质谱法
曹玉萍 严翊 伊木清 杨树民 谢敏豪
北京体育大学 100084 国家体育总局运动医学研究所 100061 国家体育总局反兴奋剂中心 100029
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3123-3124
2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）