全 文 :2016
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Vol41,No.6 March,2016
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,Email:1090361658@qqcom
Lipidmetabolomicsinserumofhyperuricemicratsinducedby
fructosebasedonUPC2Q/TOFMS
ZHANGShuli1,WANGYiping2,DUZhenxia2,XUEMeng1,ZHANGJiao1,MAQun1
(1SchoolofChineseMateriaMedica,BeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing100102,China;
(2SchoolofScience,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100102,China)
[Abstract] Toexplorethediferencesinlipidmetabolitesinserumofhyperuricemicratsinducedbyfructoseandnormalratsby
usinglipidmetabolomicstechnology,andscreenthepotentialbiomarkersrelatedtohyperuricemiaThemetabolicfingerprint
spectrumoftheseruminhyperuricemicrats(modelgroup)andnormalrats(controlgroup)wasobtainedandanalyzedbyusing
ultraperformanceconvergencechromatographytandemQtimeofflightmassspectrometry(UPC2Q/TOFMS)methodandthe
diferencesofmetabolicspectrabetweentwogroupswerecomparedviathemultivariatestatisticalmethodstoscreendiferential
metabolitesTheresultsindicatedthattherewassignificantdiferenceinmetabolicspectrabetweenmodelgroupandcontrol
group,and11diferentialmetaboliteswerescreenedTheneightpotentialbiomarkerssuchasarachidonicacid,palmiticacid,
oleicacidandlinoleicacidweretentativelyidentifiedbyusingtheexactmassnumberandsecondarymassspectrometry(MS/MS
spectrum)Therefore,anewresearchmethodforlipidmetabolomicsinserumofhyperuricemicratsinducedbyfructosewases
tablishedsuccessfulybasedonUPC2Q/TOFMSWhat′smore,itwasspeculatedthattheabnormalmetabolismoffatyacid
mightbeassociatedwiththepathogenesisofhyperuricemia,whichwouldprovidescientificbasisforearlydetectionandprevention
ofhyperuricemia
[Keywords] fructose;hyperuricemia;lipidmetabolomics;biomarkers
doi:10.4268/cjcmm20160627
·5311·
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(A)、
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andMS/MSspectrumofstandard(C)
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24935 2792681 FA(18∶2) C18H32O2 7314 Fö]1) ↑
24938 3032774 FA(20∶4) C20H32O2 3804 Ì°à]1) ↓
25493 2812822 FA(18∶1) C18H34O2 5890 ö]1) ↑
30719 3653908 FA(24∶1) C24H46O2 1247 83à]1) ↓
30868 4294345 Unknown Unknown 2147 Unknown1) ↓
31698 3674101 FA(24∶0) C24H48O2 1827 83]2) ↓
35390 2552635 FA(16∶0) C16H32O2 3870 £¤]1) ↑
36554 2832939 FA(18∶0) C18H36O2 3122 W]1) ↓
45999 3363651 Unknown Unknown 3090 Unknown1) ↓
54591 2010526 FA(11∶0) C11H22O3 3141 Unknown2) ↓
[
yg?z
]
[1]
I.C
,
˱w
Æ]¡ÇT$óô ôSøù
[J]
$¹8%P¶-.
,2011,27(7):543
[2] GoncalvesJP,OliveiraA,SeveroM,etalCrosssectionaland
longitudinalassociationsbetweenserumuricacidandmetabolic
syndrome[J]Endocrine,2012,41(3):450
[3] NicholsonJK,ConnelyJ,LindonJC,etalMetabonomics:a
platformforstudyingdrugtoxicityandgenefunction[J]NatRev
DrugDiscov,2002,2:153
[4] FernandisAZ,WenkMR,ChromatogrJ,etalTargetinglipid
·8311·
!Ùö
:
Ô°
UPC2Q/TOFMS
()ÄÅæçÆ]¡Ç¡ÈW´P¶
metabolismtostarveandstopcancercels[J]EurJLipidSci
Technol,2009,877:905
[5] FiehnOCombininggenomics,metabolomeanalysis,andbio
chemicalmodelingtounderstandmetabolicnetworks[J]Comp
FunctGenom,2001,2(3):155
[6]
s^©
,
s.$
,
Í+Ù
,
ö
Ô°¢²KL
´
L()
Æ]¡Ç¡¥P¶
[J]
Ö|A
,2013(2):176
[7]
ø,
$Ïy@Æ]¡Ç¸´dP¶
./
[D]
4x
:
4x$A,
,2013
[8]
²ÇE
Æ]¡Ç¨¡WdP¶å=/µ¶
[J]
59%TA,
,2006,8(3):194
[9]
6yÑ
,
7
,
~K
W´²A,
$ói
[J]
ÄÅ°
,2007,29(2):169
[10] HanA,GrossRWGlobalanalysesofcelularlipidomesdirectly
fromcrudeextractsofbiologicalsamplesbyESImassspectrome
try:abridgetolipidomics[J]JLipidRes,2003,44(6):
1071
[11] ChoiHK,MountDB,ReginatioAM,etalPathogenesisof
gout[J]AnnInternMed,2005,143:499
[12] ChoiJW,FordES,GaoX,etalSugarsweetenedsoftdrinks,
dietsoftdrinks,andserumuricacidlevel,thethirdnational
healthandnutritionexaminationsurvey[J]ArthritisRheum,
2008,59(1):109
[13] NakagawaT,TutleKR,ShortRA,etalHypothesis:fruc
toseincludedhyperuricemiaasacausalmechanismfortheepi
demicofthemetabolicsyndrome[J]NatClinPractNephrol,
2005,1:80
[14] TappyL,LeKAMetabolicefectsoffructoseandtheworldwide
increaseinobesity[J]PhysiolRev,2010,90(1):23
[15] PerezPozoSE,ScholdJ,NakagawaT,etalExcessivefructose
intakeinducesthefeaturesofmetabolicsyndromeinhealthyadult
men:roleofuricacidinthehypertensiveresponse[J]IntJ
Obes,2010,34(3):454
[16] NakagawaT,HuH,ZharikovS,etalAcausalroleforuric
acidinfructoseinducedmetabolicsyndrome[J]AmJPhysiol
RenalPhysiol,2006,290(3):625
[17] MachmoundMF,EiNagarM,EiBassossyHMAntiinflam
matoryefectofatorvastatinonvascularreactivityandinsulinre
sistanceinfructosefedrats[J]ArchPharmRes,2012,35
(1):155
[18]
²¡
,
Ë
,
é|L
,
ö
2=²KL()²$,
¨´öøù$ói
[J]
Çv&()
———
$A,ëP
_
,2014,16(3):534
[19] RaoGVN,GnanadevG,BellamR,etalSupercriticalfluid
(carbondioxide)basedultraperformanceconvergencechroma
tographyfortheseparationanddeterminationoffulvestrantdiaste
reomers[J]AnalMethods,2013,18(5):4832
[20]
£ÒÑ
,
°Ä
i8&
[M]
23
:
4°$()
,
2009:2766
[21] DandonaP,AljadaA,BandyopadhyayAInflammation:thelink
betweeninsulinresistence,obesityanddiabetes[J]TrendsImmu
nol,2004,25(1):47
[22] HeH,RenX,WangX,etalTherapeuticefectofYunnan
Baiyaoonrheumatoidarthritiswaspartialyduetoregulating
arachidonicacidmetabolisminosteoblasts[J]JPharmBiomed
Anal,2012,59:30
[23]
Ú
,
ÍÊ,
,
ÍÁ
¡ÈOW¨]Æ]¡ÇP¶
µ¶
[J]
Ù5A,
,2006,46(31):53
[
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}~~
]
·9311·