一种筛选大鼠早期辐射损伤生物标记物的方法及用途技术

本发明专利技术公开了一种筛选大鼠早期辐射损伤生物标记物的方法及用途，包括以下步骤：首先以大鼠为动物模型，利用辐射代谢组学方法，采用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术，研究急性电离辐射对大鼠血浆代谢物变化的影响；然后利用遗传算法（GA）和单变量统计分析找出潜在的辐射损伤标记物；最后结合多变量统计分析方法——非线性偏最小二乘法（KPLS），将这些标记物用于辐射损伤早期的伤情分类。采用本发明专利技术技术方案，能在短时间内对电离辐射事故中的大量辐射暴露人群进行伤情分类，对早期诊断和防止器官功能丧失或死亡具有重要意义；将多个生物标记物用于辐射损伤伤情分类的研究，克服了单一指标用于辐射损伤剂量估算的局限性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括以下步骤：首先以大鼠为动物模型，利用辐射代谢组学方法，采用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术，研究急性电离辐射对大鼠血浆代谢物变化的影响；然后利用遗传算法（GA）和单变量统计分析找出潜在的辐射损伤标记物；最后结合多变量统计分析方法——非线性偏最小二乘法（KPLS），将这些标记物用于辐射损伤早期的伤情分类。采用本专利技术技术方案，能在短时间内对电离辐射事故中的大量辐射暴露人群进行伤情分类，对早期诊断和防止器官功能丧失或死亡具有重要意义；将多个生物标记物用于辐射损伤伤情分类的研究，克服了单一指标用于辐射损伤剂量估算的局限性。【专利说明】
本专利技术属于放射生命学领域，具体涉及。
技术介绍
随着核能、核电和核技术的发展，从事放射性工作的人员不断增加，职业性超剂量照射和事故性辐射损伤越来越可能发生。目前，对个体电离辐射暴露剂量的测定有物理学方法和生物剂量方法。在放射事故或核恐怖事件发生后，一般受照者未佩带个人剂量计或受照剂量超过剂量计额定量程时，可用生物剂量计估算受照人员的辐射剂量，为临床确定治疗方案提供依据。近年来国内外已经得到应用的电离辐射生物剂量估算方法主要集中在细胞遗传学和体细胞基因突变上。但这些生物剂量估算方法一般较为复杂，测定过程繁锁，在应用上也都有其固有的局限性和不确定性。因此，辐照事故发生后，将多个生物剂量估算指标用于剂量估算已经引起研究人员的重视。此外，在核事故发生后，为了快速、准确地对大量辐射暴露人群进行伤情分类，利用高通量自动化设备对辐射损伤标记物进行快速地辐射损伤检测，对于早期诊断和防止器官功能丧失或死亡变得至关重要。在研究生物系统时，组学研究方法具有独特的优势——可为科研人员提供高通量的分析技术，对大量样本中的多种分析物进行同时测定。近年来，应用动物模型，利用蛋白质组学方法进行尿液和血清辐射损伤标记物的研究已见报道。辐射代谢组学(Radiation metabolomics)通过研究电离福射暴露导致的机体代谢物的变化,对机体受到的辐射损伤进行剂量评估。它通常以体液为对象，具有取材简单、方便、无侵入性等特点，因而在筛选新的电离辐射损伤标记物方面具有其他技术无可比拟的优势。电离辐射可引发一个复杂的分子和细胞的反应网络，影响代谢过程，并改变机体代谢产物的水平。因此这些小分子代谢物的改变可以反映机体电离辐射损伤的程度，而这些代谢产物成为潜在的辐射剂量生物标志物。本专利技术得到了国家自然科学基金(31000385)、江苏省高校自然科学研究项目(10KJB310012)、苏州市科技计划项目(SYS201316)、江苏省博士后基金(0901052C)及江苏高校优势学科建设工程(PAPD)资助。
技术实现思路
为克服现有技术中的不足，本专利技术提供。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现: ，包括以下步骤: 步骤I)以大鼠为动物模型，利用辐射代谢组学方法，采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术，研究急性电离辐射对大鼠血浆代谢物变化的影响； 步骤2)利用遗传算法(GA)和单变量统计分析找出潜在的辐射损伤标记物； 步骤3)结合多变量统计分析方法——非线性偏最小二乘法(KPLS)，将这些标记物用于辐射损伤早期的伤情分类。进一步的，所述步骤(I)中的气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术中的色谱柱为DB-5MS 毛细管柱(0.25 μ m, 0.25 μ mX 30 m, Agilent Technologies, USA);载气为気气，载气流速1.lml/min，I μ L衍生化样品无分流进样，进样口温度250 °C，采用程序升温模式，柱初始温度为80 °C，维持5 min，然后从80 °C依次以10 °C/min的速度升温至210°C, 5 °C/min升温至250 °C，10°C/min升温至300°C并保持8 min，溶剂切割时间为5min ;质谱条件为四级杆质谱仪，电子轰击离子源(EI)，离子化电压为70eV，离子源温度和接口温度分别为230°C和280°C，检测器电压为1.2kV，质量扫描范围为30-600 m/z。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果: 本专利技术技术方案，采用了高通量的分析技术——气相色谱-串联质谱联用技术，能在短时间内对电离辐射事故中的大量辐射暴露人群进行伤情分类，这对于早期诊断和防止器官功能丧失或死亡具有重要的意义；其次首次提出将非线性偏最小二乘回归分析数据模型用于大鼠辐射损伤伤情分类的研究，并把遗传算法和单变量方差分析相结合用于辐射损伤标记物的筛选；最后是将多个生物标记物用于辐射损伤伤情分类的研究，克服了单一指标用于辐射损伤剂量估算的局限性。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的【具体实施方式】由以下实施例及其附图详细给出。【专利附图】【附图说明】此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中: 图1为本专利技术的血浆的代谢物GC-MS测定典型总离子流图，其中(a)对照组；(b) 4Gy辐射组；(c)8Gy辐射组； 图2 (a)为本专利技术的丙氨酸在电离辐射后5 h不同电离辐射剂量组中的变化趋势(mean土SD, < 0.05, **p < 0.01 vs.0Gy; np < 0.05, mp < 0.01 vs.1Gy; %p <0.05, np < 0.0lvs.2Gy ； kp < 0.05, < 0.0lvs.4Gy.)； 图2 (b)为本专利技术的丙酸在电离辐射后5 h不同电离辐射剂量组中的变化趋势(mean土SD, < 0.05, **p < 0.01 vs.0Gy; np < 0.05, mp < 0.01 vs.1Gy; %p <0.05, np < 0.0lvs.2Gy ； kp < 0.05, < 0.0lvs.4Gy.)； 图2 (c)为本专利技术的胆固醇在电离辐射后5 h不同电离辐射剂量组中的变化趋势(mean土 SD, < 0.05, **p < 0.01 vs.0Gy; np < 0.05, mp < 0.01 vs.1Gy; %p <0.05, np < 0.0lvs.2Gy ； kp < 0.05, < 0.0lvs.4Gy.)； 图2 (d)为本专利技术的硬脂酸在电离辐射后5 h不同电离辐射剂量组中的变化趋势(mean土 SD, < 0.05, **p < 0.01 vs.0Gy; np < 0.05, mp < 0.01 vs.1Gy; %p <0.05, np < 0.0lvs.2Gy ； kp < 0.05, < 0.0lvs.4Gy.)； 图3 (a)为本专利技术的基于辐射后5 h不同电离辐射组大鼠血浆代谢轮廓的KPLS模型得分图； 图3 (b)为本专利技术的基于辐射后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种筛选大鼠早期辐射损伤生物标记物的方法及用途，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）以大鼠为动物模型，利用辐射代谢组学方法，采用气相色谱?质谱（GC?MS）联用技术，研究急性电离辐射对大鼠血浆代谢物变化的影响；步骤2）利用遗传算法（GA）和单变量统计分析找出潜在的辐射损伤标记物；步骤3）结合多变量统计分析方法——非线性偏最小二乘法（KPLS），将这些标记物用于辐射损伤早期的伤情分类。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王畅，张圆圆，郭景德，李超，武建芳，周娴，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：