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技术介绍 | 色氨酸代谢高通量靶标定量

发布时间 2022-08-29

色氨酸是一种必需氨基酸，参与人体蛋白质的合成，是重要的神经递质5-羟色胺（5-HT）的前体，还是血清素（Serotonin）的一种初期形式，因此有助于促进良好的睡眠和对抗抑郁症。食物中的色氨酸在人或动物的肠道、肝脏和脑等组织代谢中产生犬尿氨酸、犬尿酸、5-羟色胺、褪黑素、吲哚及吲哚衍生物等多种代谢产物，参与了多种疾病的生理病理过程，包括抑郁症、炎症性肠病、类风湿关节炎等。

技术介绍 | 色氨酸代谢高通量靶标定量(图1)

技术优势

▶ 同位素内标定量

▶ 高灵敏度质谱系统

技术路线

技术介绍 | 色氨酸代谢高通量靶标定量(图2)

技术参数

▶ 样本要求

植物组织：1g/sample

动物及临床组织标本：200mg/sample

血清、血浆：200μL/sample

细胞、微生物：1X10⁷ cells/sample

粪便、肠道内容物：200mg/sample

应用方向

▶ 神经退行性疾病

▶ 肿瘤代谢

▶ 药物靶点

案例分析

技术介绍 | 色氨酸代谢高通量靶标定量(图3)

小鼠癌症模型中的代谢物通过芳烃受体-组织因子轴促进静脉血栓形成

研究对象：小鼠

期刊：Blood

影响因子：22.113

时间：2019年

研究背景

恶性肿瘤会诱发高血栓形成环境，临床表现为深静脉血栓形(DVT)和肺动脉栓塞，这两种状况都属于静脉血栓栓塞症（VTE）。研究表明恶性肿瘤患者发生VTE的风险要高4-7倍，这是一种潜在致命的但又可预防的并发症。随着研究者一步步揭示在恶性肿瘤患者中血栓形成的一般机制，但目前恶性肿瘤特异性的触发因素以及所能带来的治疗意义仍等待揭开其面纱。

研究结果

利用结肠癌特异性（DVT）模型，研究证实了之前未被发现的某些结肠癌相关代谢物的增加会调控导致与癌症相关VTE发生的因素。研究结果表明，异种移植结肠癌小鼠的血液中犬尿氨酸（Kyn）和硫酸吲哚酚（IS）水平升高，并且激活静脉内皮细胞中AHR活性，这一作用导致TF和PAI-1表达上调。TF是一种已知的通过外部凝血级联触发血栓形成的物质，而PAI-1可抑制血栓溶解，二者同时可能增加血栓风险，最终导致结肠癌特异性。基于之前对与癌症相关VTE发病机制的认识，本研究认为AHR-TF/PAI-1轴有可能是造成这种情况的因素。类似于其他疾病模型的分类，通过量化这个轴的节点，可以用于癌症患者患有VTE风险的分类。可通过饮食干预调节色氨酸代谢物从而降低癌症患者患有VTE的风险，证实了可以在血栓形成前逆转血栓发生的可能性。

研究思路

技术介绍 | 色氨酸代谢高通量靶标定量(图4)

结果展示

利用液相色谱-质谱法（LC-MS）对色氨酸代谢物进行定量，HT-29移植瘤小鼠与对照组间代谢物存在显著差异，其中Kyn、IS在HT-29移植瘤小鼠组中的含量显著增加，同时Kyn、IS水平与血块重量（作为静脉血栓形成的一个生物标志）呈线性相关，且Pearson R2值为正。揭示了在与癌症相关血栓形成的过程中色氨酸代谢的促进作用。

技术介绍 | 色氨酸代谢高通量靶标定量(图5)