一种基于非靶向代谢组学预测全氟辛烷磺酸（PFOS）暴露毒性机制的方法及其诱发疾病技术

本发明专利技术公开了一种基于非靶向代谢组学预测全氟辛烷磺酸(PFOS)暴露毒性机制的方法及其诱发疾病。本发明专利技术通过对血清的代谢组学指纹图谱进行分析，建立PCA和OPLS

【技术实现步骤摘要】
一种基于非靶向代谢组学预测全氟辛烷磺酸(PFOS)暴露毒性机制的方法及其诱发疾病


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种基于非靶向代谢组学预测全氟辛烷磺酸 (PFOS)暴露毒性机制的方法及其诱发疾病。

技术介绍

[0002]非靶向代谢组学是对一个生物体中所有小分子代谢物进行分析的整体性方法，是对特定生物过程留下的独特化学指纹的系统研究，旨在对生物样品中代谢物的高速、高通量和综合分析。代谢组代表了生物细胞、组织、器官或有机体中的一整套代谢物，是基因组的最终下游产物，是细胞过程的最终产物，最接近细胞或生物体的功能表型。因此，代谢组更接近外部环境，也更容易受到外部干扰，在生物过程上游发生的微小变化，如RNA的转录和蛋白质的翻译，也会对下游的代谢产生放大效应，即使在无法检测到相关蛋白质浓度变化的情况下，也可以观察到代谢物的变化。因此利用非靶向代谢组学研究生物体，可以更直接地反映机体生理状态，是评估独特生理反应的有力工具。
[0003]PFOS作为一种持久性有机污染物，具有包括肝毒性、肾毒性、神经毒性和免疫毒性等多种毒性作用，但是由于其独特的物理化学性质，在多种工业领域具有广泛的应用，并在生产工业产品的过程中被排放至环境当中，通过季风和洋流进一步的在环境中扩散。环境中和工业产品中存在的PFOS，可能通过多种方式暴露于人体。并且由于PFOS具有稳定的化学性质，即便环境中存在少量的PFOS，PFOS在自然条件下也不容易发生降解，所以PFOS可能通过长时间的暴露在人体内累积，产生毒性作用，进而诱发疾病。理论上，疾病在发病的初期，如果能够得到及时地干预和治疗，往往能够起到良好的效果，也就是医学中“不治已病而治未病”的理念。但是如何评估PFOS 暴露的毒性机制以及及时地发现PFOS所导致的疾病，仍是一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是如何检测全氟辛烷磺酸(PFOS)的毒性机制和/或预测全氟辛烷磺酸(PFOS)暴露诱发的疾病。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术首先提供了一种检测或辅助检测PFOS毒性机制的方法，包括如下步骤：
[0006]A1)将实验动物分为对照组和PFOS暴露组，对所述对照组进行空白溶剂给药处理，对所述PFOS暴露组进行PFOS溶液给药处理，分别得到给药处理后的对照组和PFOS暴露组实验动物；所述PFOS溶液的溶质为PFOS，溶剂为所述空白溶剂；
[0007]A2)对A1)中得到的所述给药处理的对照组和PFOS暴露组实验动物取血，获取血清后进行非靶向代谢组学测定得到对照组和PFOS暴露组的非靶向代谢组学数据数据；
[0008]A3)对所述非靶向代谢组学数据数进行化合物鉴定，获得对照组和PFOS暴露组的化合物鉴定数据；
[0009]A4)对A3)中所述差化合物鉴定数据进行质量控制，得到质控后的化合物鉴定数据；
[0010]A5)对A4)中所述质控后的化合物鉴定数据进行差异代谢物筛选，获得PFOS 对照组和PFOS暴露组的差异代谢物；
[0011]A6)对A5)中所述差异代谢物进行通路富集分析，得到PFOS暴露的毒性机制。
[0012]上述方法中，所述代谢组学测定可为使用超高效液相色谱
‑
高分辨质谱联用仪进行测定。
[0013]上述方法中，A4)中所述质量控制可包括使用主成分分析的步骤。
[0014]上述方法中，A5)中所述差异代谢物筛选可包括如下步骤：通过t检验法计算所述PFOS对照组和PFOS暴露组的质控后的化合物鉴定数据的差异显著性得到p值，根据OPLS
‑
DA模型计算得到PFOS对照组和PFOS暴露组质控后的化合物鉴定数据的 VIP值，筛选p值小于0.05且VIP值大于1的化合物得到所述差异代谢物。
[0015]上述方法中，A6)所述通路富集分析可为使用MetDNA进行分析。
[0016]为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种检测或辅助检测PFOS毒性机制的装置。所述装置可包括如下模块：
[0017]B1)非靶向代谢组学数据数据获取模块，用于获取对照组和PFOS暴露组实验动物的非靶向代谢组学数据；
[0018]所述对照组实验动物进行空白溶剂给药处理后获得，所述PFOS暴露组实验动物为进行PFOS溶液给药处理后获得；所述PFOS溶液的溶质为PFOS，溶剂为所述空白溶剂；
[0019]B2)非靶向代谢组学数据分析模块：用于对所述对照组和PFOS暴露组的非靶向代谢组学数据数据进行分析，获得所述对照组和PFOS暴露组的差异代谢物；通过对所述差异代谢物进行分析，获得PFOS暴露的毒性机制。
[0020]上述装置中，B1)所述非靶向代谢组学数据数据获取模块可通过包括如下步骤的方法建立：
[0021]B1
‑
1)对所述对照组和PFOS暴露组实验动物取血，获取血清；
[0022]B1
‑
2)对所述血清进行代谢组学测定得到所述对照组和PFOS暴露组的非靶向代谢组学数据数据。
[0023]B2)所述非靶向代谢组学数据分析模块可包括如下模块：
[0024]B2
‑
1)化合物鉴定模块：用于对所述非靶向代谢组学数据数进行化合物鉴定，获得对照组和PFOS暴露组的化合物鉴定数据；
[0025]B2
‑
2)化合物鉴定数据质量控制模块：用于对所述化合物鉴定数据进行质量控制，得到质控后的化合物鉴定数据；
[0026]B2
‑
3)差异代谢物筛选模块：用于对所述质控后的化合物鉴定数据进行差异代谢物筛选，获得PFOS对照组和PFOS暴露组的差异代谢物；
[0027]B2
‑
4)富集分析模块：用于对所述差异代谢物进行通路富集分析，得到PFOS暴露的毒性机制；
[0028]上述装置中，所述代谢组学测定可为使用超高效液相色谱
‑
高分辨质谱联用仪进行测定。所述通路富集分析可使用MetDNA进行分析。
[0029]上述装置中，B2
‑
2)所述质量控制可通过使用包括主成分分析的步骤的方法建立。
[0030]B2
‑
3)所述差异代谢物筛选可通过使用包括如下步骤的方法建立：通过t检验法计算所述对照组和PFOS暴露组的质控后的化合物鉴定数据的差异显著性得到p值，根据OPLS
‑
DA模型计算得到PFOS对照组和PFOS暴露组质控后的化合物鉴定数据的 VIP值，筛选p值小于0.05且VIP值大于1的化合物得到所述差异代谢物。
[0031]为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种预测或辅助预测PFOS诱发疾病的装置。所述装置可包括如下模块：
[0032]C1)非靶向代谢组学数据数据获取模块，用于获取对照组和PFOS暴露组实验动物的非靶向代谢组学数据；
[0033]所述对照组实验动物进行空白溶剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测或辅助检测PFOS毒性机制的方法，包括如下步骤：A1)将实验动物分为对照组和PFOS暴露组，对所述对照组进行空白溶剂给药处理，对所述PFOS暴露组进行PFOS溶液给药处理，分别得到给药处理后的对照组和PFOS暴露组实验动物；所述PFOS溶液的溶质为PFOS，溶剂为所述空白溶剂；A2)对A1)中得到的所述给药处理的对照组和PFOS暴露组实验动物取血，获取血清后进行非靶向代谢组学测定得到对照组和PFOS暴露组的非靶向代谢组学数据数据；A3)对所述非靶向代谢组学数据数进行化合物鉴定，获得对照组和PFOS暴露组的化合物鉴定数据；A4)对A3)中所述差化合物鉴定数据进行质量控制，得到质控后的化合物鉴定数据；A5)对A4)中所述质控后的化合物鉴定数据进行差异代谢物筛选，获得PFOS对照组和PFOS暴露组的差异代谢物；A6)对A5)中所述差异代谢物进行通路富集分析，得到PFOS暴露的毒性机制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：A4)中所述质量控制包括使用主成分分析的步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：A5)中所述差异代谢物筛选包括如下步骤：通过t检验法计算所述PFOS对照组和PFOS暴露组的质控后的化合物鉴定数据的差异显著性得到p值，根据OPLS
‑
DA模型计算得到PFOS对照组和PFOS暴露组质控后的化合物鉴定数据的VIP值，筛选p值小于0.05且VIP值大于1的化合物得到所述差异代谢物。4.根据权利要求1
‑
3中任一权利要求所述的方法，其特征在于：A6)所述通路富集分析为使用MetDNA进行分析。5.一种检测或辅助检测PFOS毒性机制的装置，其特征在于：所述装置包括如下模块：B1)非靶向代谢组学数据数据获取模块，用于获取对照组和PFOS暴露组实验动物的非靶向代谢组学数据；所述对照组实验动物进行空白溶剂给药处理后获得，所述PFOS暴露组实验动物为进行PFOS溶液给药处理后获得；所述PFOS溶液的溶质为PFOS，溶剂为所述空白溶剂；B2)非靶向代谢组学数据分析模块：用于对所述对照组和PFOS暴露组的非靶向代谢组学数据数据进行分析，获得所述对照组和PFOS暴露组的差异代谢物；通过对所述差异代谢物进行分析，获得PFOS暴露的毒性机制。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：B1)所述非靶向代谢组学数据数据获取模块通过包括如下步骤的方法建立：B1
‑
1)对所述对照组和PFOS暴露组实验动物取血，获取血清；B1
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2)对所述血清进行代谢组学测定得到所述对照组和PFOS暴露组...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁瑞，邱静，王天润，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，
类型：发明
国别省市：