基于GC-MS代谢组学技术的甲氨蝶呤毒性机制探究

作者：闵拓; 杜中艳; 赵艳霞^*

来源：药物分析杂志, 2023, 43(09): 1553-1564.

DOI：10.16155/j.0254-1793.2023.09.13

• 气相色谱质谱
• 代谢组学
• 差异代谢物
• 甲氨蝶呤
• 小鼠模型
• 毒性

目的:采用基于气相色谱-质谱联用(GC-MS)的代谢组学技术探究甲氨蝶呤(MTX)的毒性机制。方法:喂养第7天时小鼠腹腔注射MTX (20 mg·kg-1),对照组小鼠腹腔注射等量的生理盐水。摘除眼球后采集血样，并收集心脏、肝脏、肾脏、肺、肠、胃和海马进行代谢组学分析。通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)进行差异代谢物筛选，随后采用MetaboAnalyst 5.0 (http://www.metaboanalyst.ca)及京都基因和基因组百科全书数据库(KEGG;http://www.kegg.jp)进行通路分析。最后以肠组织为例，进行病理学分析及代谢物验证。结果:非靶向代谢组学分析显示，MTX暴露后，小鼠整体代谢轮廓发生改变，其中肝脏与肠道中代谢轮廓改变最为显著；通路分析结果表明MTX主要影响小鼠体内多种氨基酸代谢/合成、能量代谢、泛酸盐和辅酶A生物合成、嘧啶代谢以及谷胱甘肽代谢等代谢通路。MTX处理能够明显破坏肠道上皮结构，同时炎性细胞增加。通过全自动氨基酸分析仪分析发现，L-谷氨酸，L-天冬氨酸和甘氨酸的含量在MTX处理后明显上升，这与代谢组学分析的结果一致。结论:本研究阐明了甲氨蝶呤暴露后对小鼠各组织代谢轮廓的影响，识别MTX毒性相关的代谢生物标记物和代谢通路，为MTX毒理机制的研究提供新见解。

• 单位
  青岛大学附属医院; 济宁市第一人民医院