LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Ethanol-induced metabolomic differences in mice using HRAM Q-TOF analysis

Postery | 2019 | ShimadzuInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Metabolomika, Klinická analýza
Výrobce
Shimadzu

Souhrn

Význam tématu


Metabolomické studie etanolových účinků v mozkové tkáni jsou vzácné, přestože alkohol významně modifikuje biochemii centrálního nervového systému.
Tento přístup pomáhá odhalit mechanizmy neurotoxicity, zánětlivé procesy a molekulární změny spojené s akutní i chronickou konzumací alkoholu.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem práce bylo srovnat metabolomické profily mozkové tkáně myší po akutní (11 dní) a chronické (8 týdnů) expozici etanolu.
Byla použita netargetovaná metabolomika s využitím vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie Q-TOF a datově nezávislé akvizice MS/MS (DIA).

Použitá metodika a instrumentace


  • Model: Myši krmené Lieber-DeCarli dietou s etanolem pro simulaci mírné steatózy a na akutních i chronických režimech.
  • Příprava vzorků: Mozková tkáň analyzována ex-post mortem, celkem 42 vzorků v náhodném pořadí.
  • Kontrola kvality: Pooled QC vzorky injektovány pravidelně pro kontrolu stability a opakovatelnosti.
  • Instrumentace: Shimadzu LCMS-9030 Q-TOF, HRAM, MS a DIA-MS/MS akvizice s cyklem 0,9 s, rozsah MS 100–1000 Da, MS/MS 50–1000 Da, rychlost 50 Hz, izolace 20 m/z, CE 5–35 eV.
  • Software: Insight Explore se Find algoritmem pro detekci komponent a MetaboAnalyst pro statistiku.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Akutní expozice etanolu vedla k významnému poklesu 17 endogenních metabolitů (např. taurinu, kreatinu, fosfolipidů, kyselin DHA a ARA), což odráží zvýšený katabolismus purinů a dysregulaci lipidů.
  • U chronické expozice se projevila komplexní reorganizace metabolomu: koncentrace 15 metabolitů (např. fenylalanin, tyramin, aminokyseliny, DHA) se zvýšila, zatímco 11 dalších (např. ceramidy, ATP deriváty) se snížilo.
  • Výsledky jsou v souladu s literaturou: ethanol indukuje degradaci adeninu, snižuje hladiny taurinu/kreatinu, ovlivňuje uvolňování arachidonové kyseliny z LysoPC a moduluje hladiny DHA.
  • DIA-MS/MS umožnila rozlišení izomerů LysoPC (sn-1 vs. sn-2) na základě charakteristických fragmentů a vysoce reprodukovatelných spekter.

Přínosy a praktické využití metody


  • Netargetovaná HRAM Q-TOF metodika nabízí vysokou citlivost, přesnost hmotnosti (<5 ppm) a schopnost generovat kvalitní MS/MS spektra pro putativní identifikaci.
  • Rapidní cyklus analýzy (0,9 s) a stálá kontrola kvality zajišťují robustní srovnání širokého spektra metabolitů.
  • Metoda je vhodná pro výzkum neurotoxicologie, farmakologie a hodnocení toxických rizik v biomedicínských a průmyslových aplikacích.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace s multi-omickými přístupy (proteomika, lipidomika) k detailní charakterizaci patologických stavů vyvolaných alkoholem.
  • Využití strojového učení pro automatizovanou analýzu a klasifikaci metabolomických profilů.
  • Vývoj přesnějších kvantitativních metod pro validaci klíčových biomarkerů v klinických studiích.

Závěr


Netargetovaná HRAM Q-TOF metabolomika je schopna odhalit specifické biochemické změny v mozkové tkáni po akutní i chronické etanolové zátěži. Studie prokázala výrazné rozdíly v profilech metabolitů, které odpovídají literárním poznatkům o purin-metabolizmu, lipidovém metabolismu a neurodegenerativních mechanismech indukovaných alkoholem. Metoda představuje robustní nástroj pro další výzkum neurotoxicity a hodnocení farmakologických intervencí.

Reference


  • Griffiths W.P., Littleton J. 1977
  • Luo F. et al. 2001
  • Yamamoto T. et al. 2005
  • Collins M.A. 2015
  • Xu J. et al. 2018
  • Saito M. et al. 2006
  • Umhau J.C. et al. 2013
  • Han X., Gross R.W. 1996
PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Ethanol-induced metabolomic differences in the Gut-Liver-Pancreas Axis
Ethanol-induced metabolomic differences in the Gut-Liver-Pancreas Axis Simon Ashton1; Emily Armitage1; Neil J Loftus1; Olga Deda2; Christina Virgiliou3; Thomas Meikopoulos3; Matthew Harrison3; Ian D Wilson4; Helen Gika2 MS/BU, Manchester, United Kingdom; 2 School of Medicine and CIRI BIOMIC_AUTh, Aristotle University,…
Klíčová slova
gut, gutpancreas, pancreasliver, liverester, estervolcano, volcanoethanol, ethanolacid, acidoleic, oleicglycerophosphocholine, glycerophosphocholinedownregulated, downregulatedethyl, ethylexhausted, exhaustedhrms, hrmspalmitoleic, palmitoleictreated
Metabolomics: Ethanol-induced metabolomic differences in the Gut-Liver-Pancreas Axis
Ethanol-induced metabolomic differences in the Gut-Liver-Pancreas Axis Christine Hinz1; Emily Armitage2; Neil J Loftus2; Olga Deda3; Thomas Meikopoulos4; Christina Virgiliou4; Ian D Wilson5; Helen Gika3 1Shimadzu UK, Milton Keynes, United Kingdom; 2Shimadzu MS/BU, Manchester, UK; 3School of Medicine and CIRI…
Klíčová slova
pancreas, pancreasgut, gutliver, livervolcano, volcanoethanol, ethanolhrms, hrmstissue, tissuedownregulated, downregulatedplot, plotexhausted, exhaustedtreated, treatedreduced, reducedmetabolomic, metabolomicconcentration, concentrationadministration
Metabolomics: Multi-tissue analysis exploring disruption of the gut-brain axis caused by bacterial infection and treatment
Multi-tissue analysis exploring disruption of the gut-brain axis caused by Olga Deda ; Emily G Armitage ; Melina Kachrimanidou ; Neil Loftus ; Helen Gika bacterial infection and treatment 1 2 3 2 1 1School of Medicine and CIRI BIOMIC_AUTh,…
Klíčová slova
spectrum, spectrumhilic, hilicfaecal, faecalgut, gutacetylcarnitine, acetylcarnitinelibrary, librarycreatine, creatinecaecal, caecalcytidine, cytidineuninfected, uninfecteduntreated, untreatedreverse, reverseextracts, extractsbrain, brainmetronidazole
A metabolomics study into infuenza virus infection by HRAM Q-TOF analysis
PO-CON1888E A metabolomics study into influenza virus infection by HRAM Q-TOF analysis ASMS 2019 Emily Armitage1; Jonathan Swann2; Mick Bailey3; Ian D Wilson2; Neil J Loftus1 1 Shimadzu Corporation, Manchester, UK; 2 Imperial College London, Department of Surgery and Cancer,…
Klíčová slova
influenza, influenzainfection, infectionvirus, virusswine, swinemetabolomics, metabolomicshram, hramdia, diatof, tofstudy, studyanalysis, analysisall, allshedding, sheddinghippuric, hippuricuntargeted, untargetedcomponent
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.