目的 研究树鼩乳腺肿瘤发生、发展过程中代谢组学的变化,探讨机体代谢物质改变与肿瘤发生、发展的 密切关系,以期筛选出反映乳腺肿瘤病情进展的生物标志物。
方法 通过连续3次、每次间隔15 d的方式给20只树 鼩每只灌胃7,12-二甲基苯并蒽 (7,12-dimethylbenzoanthracene,DMBA) 0.15 mg/kg,并添加高脂高糖饲料,诱 导实验观察24个月或直至树鼩生成乳腺肿瘤。使用气相色谱-飞行时间质谱联用技术 (gas chromatography-timeof-flight mass spectrometry,GC-TOFMS) 对DMBA诱导发生乳腺肿瘤的树鼩、DMBA诱导未发生乳腺肿瘤的树 鼩以及未诱导正常树鼩 (12只) 的血清代谢物进行非靶向测定,通过主成分分析 (principal component analysis, PCA)、正交偏最小二乘法分析 (orthogonal partial least squares analysis,OPLS-DA) 等多维统计分析,进一步 结合t检验进行组间差异比较,以VIP>1且P<0.05的标准筛选差异性代谢物,并结合HMDB在线数据库对显著变 化的差异代谢物进行鉴定,最后应用京都基因与基因组百科全书 (Kyoto Encyclopedia of Genesand Genomes, KEGG) 通路数据库富集代谢相关基因调控通路。
结果 DMBA 诱导后树鼩的乳腺肿瘤发生率为 40% (8/20)。 DMBA造模成瘤组与正常对照组相比,树鼩血清中检测到有30种代谢差异产物,其中18种下调,12种上调,差异 均具有统计学意义 (VIP>1,P<0.05);KEGG通路分析发现,谷氨酸代谢、甘油酯代谢、柠檬酸循环、丙氨酸代 谢这4个代谢通路发生显著改变。DMBA造模成瘤组与DMBA造模未成瘤组相比,检测到有18种代谢差异产物,其 中7种下调,11种上调,差异具有统计学意义 (VIP>1,P<0.05);KEGG通路分析发现,柠檬酸循环、谷氨酸代 谢这2个代谢通路发生显著改变。DMBA造模未成瘤组与正常对照组相比,检测到有31种代谢差异产物,其中14种 下调,17种上调,差异具有统计学意义 (VIP>1,P<0.05);KEGG通路分析发现,柠檬酸循环、谷氨酸代谢、甘 油酯代谢这3个代谢通路发生显著改变。
结论 代谢组学分析可展示乳腺肿瘤树鼩血清中代谢产物的变化特点,结 果提示谷氨酸代谢、甘油酯代谢、柠檬酸循环、丙氨酸代谢途径与高脂高糖饮食下DMBA诱导树鼩乳腺肿瘤的发生 与发展有相关性,这为进一步研究乳腺肿瘤发病的生物机制奠定了基础。