大鼠气管内注入纳米二氧化钛后的血浆代谢组学研究

摘要：

目的 运用一维磁共振氢谱(1H MR)结合模式识别的代谢组学技术探讨大鼠气管内注入纳米二氧化钛(nano-TiO2)的毒效应,并寻找毒效应的靶器官及生物标志物.方法 将24只SD大鼠按数字表法随机分为4组,分别为高剂量组(40.0 mg/kg nano-TiO2)、中剂量组(4.0 mg/kg nano-riO2)、低剂量组(0.4 mg/kg nano-TiO2)和对照组(生理盐水),每组各6只大鼠.按0.1 ml/100 g采用非暴露式气管内注入方式,染毒1次.观察1周后,进行血浆1H MR检测,并对代谢图谱进行主成分分析(PCA).同时摘取心、肺、肝、肾等器官作组织病理学检查.结果 血浆代谢组学分析表明:高剂量组乳酸相对含量[(37.86±2.58)×10-3]、柠檬酸相对含量[(2.21±0.45)×10-3]、胆碱相对含量[(7.74±0.76)×10-3]和肌酸相对含量[(4.17 d-1.15)×10-3]低于对照组[(52.07±5.12)×10-3、(3.01±0.21)×10-3、(9.28±0.78)×10-3、(8.59±2.64)×10-3](t值分别为-6.024、-3.177、-3.374、-4.215,P值均<0.05);而葡萄糖相对含量[(19.41±1.72)×10-3]高于对照组[(14.45±2.45)×10-3](t=2.802,P<0.05);中剂量组乳酸相对含量[(44.39±5.09)×10-3]和肌酸相对含量[(3.67±0.76)×10-3]低于对照组[(52.07±5.12)×10-3、(8.59±2.64)×10-3](t值分别为-3.254、-4.694,P值均<0.05);低剂量组丙酮酸相对含量[(3.84±0.70)×10-3]高于对照组[(3.13×±0.46)×10-3](t=2.787,P<0.05),胆碱相对含量[(8.10±0.72)×10-3]低于对照组[(9.28±0.78)×10-3](t=-2.602,P<0.05).各剂最组大鼠各个组织脏器均未见明显的病理变化.结论 大鼠肺脏、肝脏、肾脏和心脏是nano-TiO2气管注入染毒的靶器官;乳酸、丙酮酸、匍萄糖、柠檬酸、胆碱和肌酸可作为寻找nano-TiO2致机体毒作用靶器官的参考生物标志物.

关键词：钛、纳米复合物、气管、磁共振波谱学、主成分分析、血浆、代谢组学

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分类号：R1(预防医学、卫生学)

资助基金：国家重点基础研究发展规划973计划2006CB705602;国家自然科学基金30671782

在线出版日期：2009-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：399-403