基于超高效液相色谱-质谱联用技术的慢性肾脏病骨代谢异常大鼠血清代谢组学研究

UHPLC-MS-based serum metabolomics study in rats with chronic kidney bone disorder

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摘要目的通过超高效液相色谱-质谱(UHPLC-MS)联用技术探索慢性肾脏病骨代谢异常(CKD-BD)大鼠血清代谢组学变化.方法该研究于2021年1月至2022年4月进行,选择16只8周龄SPF级SD雄性大鼠经过1周适应性喂养后,采用随机数字表法分为两组,每组8只.健康对照(NC)组:使用普通大鼠饲料喂养90 d;CKD-BD组:采用高磷高腺嘌呤饲料喂养60 d之后更换高磷饲料喂养30 d后处死,并通过生化检测及骨形态计量学方法对模型进行验证.造模成功后通过UHPLC-MS比较CKD-BD组大鼠与NC组大鼠血清代谢产物变化,通过多元统计分析等方法鉴定两组间差异代谢物,并通过生物信息学方法对差异代谢产物进行功能注释.结果与NC组大鼠相比,CKD-BD组大鼠血肌酐、血磷显著升高,血钙显著降低(P<0.01).骨形态计量学检测NC组大鼠骨矿化沉积率(MAR)为(1.90±0.61)μm/d,CKD-BD组大鼠MAR为(2.80±0.73)μm/d,差异有统计学意义(P<0.05).NC组大鼠骨形成率/骨体积(BFR/BV)为(0.41±0.20)％/d,CKD-BD组大鼠BFR/BV为(1.25±0.41)％/d,差异有统计学意义(P<0.05).代谢组学检测结果提示,与NC组相比,CKD-BD组糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白合成等通路上调.自噬、胆汁酸合成分泌、胆固醇代谢、牛磺酸和次级牛磺酸代谢、甘油磷脂代谢等通路下调(P<0.05).结论通过UHPLC-MS技术比较CKD-BD大鼠与正常大鼠血清代谢产物,发现CKD疾病状态下血清代谢产物发生变化,CKD-BD组糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白合成通路上调,与自噬相关的代谢通路下调,这些可能参与了CKD-BD发生.