基于GC-MS的舉重與中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員血清及尿液代謝組學(xué)研究.pdf

1、研究目的：
　　 本研究的目的是建立基于GC-MS的血清和尿液代謝組學(xué)測(cè)試分析方法并應(yīng)用此方法研究舉重和中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員的代謝組學(xué)信息,通過比較兩項(xiàng)目間以及兩項(xiàng)目各自在賽前階段性訓(xùn)練前、中、后期和單次不同負(fù)荷訓(xùn)練課前、后血清及尿液中代謝物組的差異,以驗(yàn)證代謝組學(xué)技術(shù)在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的可行性并探尋運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起機(jī)體整體代謝反應(yīng)的規(guī)律和特征,從而為從代謝物層面上研究運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)相關(guān)問題提供新的思路和方法。
　　 研究方法：
　

2、　 江蘇省舉重及中長(zhǎng)跑男運(yùn)動(dòng)員各8名進(jìn)行為期6周的賽前階段性訓(xùn)練(包括準(zhǔn)備期、基本期和調(diào)整期),另采用交叉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選取訓(xùn)練周期內(nèi)兩次具有代表性的訓(xùn)練課,一次進(jìn)行大負(fù)荷訓(xùn)練,另一次進(jìn)行中低負(fù)荷訓(xùn)練。于賽前階段性訓(xùn)練前、中、后期及單次大負(fù)荷和中低負(fù)荷訓(xùn)練課前、后分別采集血液和尿液樣品并利用基于GC—MS的代謝組學(xué)技術(shù)進(jìn)行測(cè)試分析,同時(shí)亦對(duì)血液RBC、HGB、HCT、血清BUN、CK、C、T以及尿常規(guī)進(jìn)行常規(guī)生化測(cè)試分析。代謝組學(xué)數(shù)據(jù)經(jīng)去噪

3、、峰排列、峰對(duì)齊、峰面積校正、多元統(tǒng)計(jì)分析(PCA和PLS-DA)后利用 NIST2005質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行特征代謝物鑒定。
　　 研究結(jié)果：
　　 (1)建立了基于GC-MS的血清及尿液的代謝組學(xué)測(cè)試分析方法,該方法前處理簡(jiǎn)單,檢測(cè)準(zhǔn)確,且重復(fù)性,精密度、日內(nèi)穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性良好。
　　 (2)賽前階段性訓(xùn)練前、中、后期舉重和中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員血清和尿液代謝組學(xué)分析顯示訓(xùn)練前期舉重與中長(zhǎng)跑兩項(xiàng)目間血清中有 D-核糖、丁

4、酸和甘露糖等14種代謝物,尿液中有 L-組氨酸、阿拉伯糖醇和 D-葡萄糖酸等16種代謝物含量具有較大差異。訓(xùn)練前期至中期、中期至后期以及前期與后期比較舉重運(yùn)動(dòng)員血清中有 D-核糖、α-D-葡萄糖、β-D-葡萄糖等20種代謝物含量發(fā)生顯著變化,尿液中有L-組氨酸、阿拉伯糖醇、丁酸等20種代謝物含量發(fā)生了顯著變化,中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員血清中有甘氨酸、磷酸、D-肌醇等9種代謝物含量發(fā)生了顯著變化,尿液中有肌酐、L-組氨酸、酪氨酸等6種代謝物含量發(fā)生了

5、顯著變化。
　　 (3)單次不同負(fù)荷訓(xùn)練課前、后舉重與中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員血清及尿液代謝組學(xué)分析顯示單次大負(fù)荷訓(xùn)練課后舉重運(yùn)動(dòng)員血清中磷酸、α-生育酚、9,12-十八碳二烯酸、乙酸,尿液中肌酐、α-D-葡萄糖、D-吡喃葡萄糖、景天庚糖和β-D-葡萄糖含量發(fā)生顯著變化；中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員血清中尿素、吡喃半乳糖、丙酸、肌醇、α-生育酚、硬脂酸、5,8,11,14,17-二十碳五烯酸和十四烷酸,尿液中琥珀酸和軟脂酸含量發(fā)生顯著變化；單次中低負(fù)荷訓(xùn)練

6、課后舉重運(yùn)動(dòng)員血清中9,12-十八碳二烯酸和肌醇含量顯著下降,尿液中阿拉伯糖醇、景天庚糖和吡喃葡萄糖含量顯著下降。中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員血清中磷酸、乙酸和硬脂酸顯著下降,N-甲基尼克酰胺含量顯著上升,尿液中軟脂酸含量顯著上升。
　　 研究結(jié)論：
　　 (1)在對(duì)代謝組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析時(shí),PLS-DA模型優(yōu)于PCA模型。
　　 (2)運(yùn)動(dòng)能引起包括糖類、氨基酸、游離脂肪酸、以及一些和糖原分解、糖異生、檸檬酸循環(huán)、尿素循