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动物代谢系统

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动物代谢系统相关的资讯

  • 359万!山东大学动物能量代谢监测系统采购项目
    项目编号:SDQDHF20220127-H074项目名称:山东大学动物能量代谢监测系统采购项目预算金额:359.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):359.0000000 万元(人民币)采购需求:标包货物名称数量简要技术要求1动物能量代谢监测系统 1套详见公告附件合同履行期限:详见招标文件要求。本项目( 不接受 )联合体投标。山东大学动物能量代谢监测系统采购项目公开招标公告.pdf
  • 昆虫动物呼吸代谢能量测量系统在农科院蜜蜂研究所成功安装运行
    3月开学季来临,易科泰携手农科院蜜蜂所为科研实验提供助力,昆虫动物呼吸代谢能量测量系统包括双通道氧气分析仪,高精度二氧化碳分析仪、双通道SS4稳定气流控制单元、RM-8气流切换单元,高精度昆虫呼吸室。可测量单只昆虫的呼吸能量代谢情况、多只昆虫的呼吸能量代谢情况以及不同环境(不同气体浓度比例条件下)的昆虫呼吸代谢情况。其适用的昆虫,小到蚜虫,蚊子,大至蜜蜂、蛾类;尤其适用于果蝇等模式动物。该套系统能够精准有效的反映昆虫的能量代谢、新陈代谢等情况。 昆虫动物呼吸代谢能量测量系统 位于北京植物园内的农科院蜜蜂研究所 位于高精度昆虫呼吸室内的蜜蜂昆虫呼吸代谢能量测量系统广泛应用于动物生理生态学、遗传学、生物医学、媒介生物学等学科,可准确的测量动物的CO2呼出量和耗氧量,并可计算呼吸熵、能量消耗等。同时可选配昆虫活动强度监测、红外热成像等系统对昆虫的能量消耗进行全方位的监控检测。以研究昆虫等动物的生理生态、昆虫活动与温度的关系、昆虫活动与呼吸代谢的关系、昆虫健康状况及生理状态、杀虫剂对昆虫的影响及最小致死量、临界热极值CTmax(critical thermal maximum)、不连续气体交换DGC(discontinuous gas exchange cycle)等。另外,由于昆虫的野生型较多,易科泰根据科研需求推出了便携式昆虫呼吸代谢测量系统。该系统将氧气分析仪、二氧化碳分析仪以及气体抽样单元等高度集成于一个手提箱内,可在野外任何地方对当地的昆虫的呼吸代谢情况进行测量,尽最大可能保证了昆虫的原位野生状态,对于昆虫的生态学研究提供了强有力的工具。北京易科泰生态技术公司近20年来致力于生物呼吸与能量代谢技术的推广和技术服务,为您提供全面生物呼吸与能量代谢测量方案:高通量昆虫呼吸与能量代谢测量技术方案(CO2与O2测量)SSI实验动物能量代谢测量系统与热成像仪联用方案便携式动物呼吸代谢测量系统与热成像仪联用方案人体能量代谢与活动强度研究测量方案
  • 动物能量代谢测量技术宣传推广周
    北京易科泰生态技术公司动物能量代谢实验室,将于2017年9月15日至19日,举办动物能量代谢宣传推广周活动,期间特邀美国sable systems international公司首席科学家john lighton教授来华做报告和培训。具体活动安排如下:一、2017年9月15日下午动物能量代谢与生理生态研究测量技术报告会报告人:王德华研究员(中科院动物研究所)john lighton博士(美国sable公司首席科学家)等地点:北京师范大学京师大厦二、2017年9月16日参加由中国生态学会动物生态学专业委员会主办、北京师范大学生命科学学院承办的“第七届动物生理生态学学术会议暨孙儒泳院士学术思想研讨会”,john lighton博士将做“constraints and solutions in metabolic measurement”的会议报告三、2017年9月17-18日动物能量代谢测量技术报告与座谈会(根据需求反馈信息确定具体日程)主讲人:john lighton博士四、2017年9月19日活动汇总反馈及后续合作与技术支持安排john lighton教授30多年来致力于动物能量代谢测量技术的研究,先后在 nature、pnas及the journal of experimental biology等世界著名学术期刊上发表了90多篇学术论文,其于2008年编著出版的“measuring metabolic rates: a manual for scientists. oxford university press”一书,截止目前已达5514次引用。作为美国ssi公司(sable systems international)在中国的唯一指定代理和售后服务中心,易科泰生态技术公司从事动物能量代谢仪器技术服务已有十余年,为国内科研院校提供了上百套动物能量代谢仪器设备和相应技术服务,包括大小鼠等实验动物能量代谢与行为观测系统、牛羊等家畜家禽能量代谢测量系统、两爬类能量代谢测量系统、果蝇及昆虫能量代谢测量系统、斑马鱼及水生动物能量代谢与行为观测系统、人类能量代谢测量系统等,应用领域涵盖动物生理生态学研究、生物医学、家畜家禽营养与能量代谢研究、动物遗传与生物技术(能量代谢表型分析)、生态毒理学等,仪器设备采用国际先进的间接测热法(indirect calorimetry),并结合行为观测、环境调控(如温度调控等)、体温心率监测、红外热成像等技术;除实验室测量仪器外,还提供了大量fms、foxbox等便携式能量代谢测量仪器。公司还通过ecolab生态实验室平台,与中科院动物所(动物生理生态与能量代谢)、农科院畜牧所(家禽呼吸代谢)、农科院植保所(蚜虫呼吸代谢)、疾控中心、北京实验动物中心等保持密切合作关系。公司概况:易科泰自02年至今,已走过了15个年头。我们致力于从不同视角,不同尺度,不同技术平台研究测量生态系统结构、功能及其动态变化过程,引进、消化、吸收和创新国际先进生物生态科研技术,致力于植物表型分析技术的研究与开发,实验室植物表型分析平台目前配备有封闭式叶绿素荧光成像系统、便携式叶绿素荧光成像系统、叶绿素荧光仪、藻类荧光仪、植物高光谱仪、光合仪、co2/o2分析仪、植物光合生理生态监测系统、藻类培养与在线监测系统(光养生物反应器)、根系测量仪器等,具备500余平米温室,计划引进大型叶绿素荧光与rgb成像平台。ecolab实验室表型分析平台可以为用户提供作物抗性检测、胁迫生理生态研究检测、植物表型分析、优良品种及遗传育种检测等技术服务,并可承担植物表型分析技术培训、fluorcam叶绿素荧光成像技术培训、植物表型分析实验方案与仪器技术方案设计等,欢迎联系。公司优势:公司技术团队80%以上具备硕士或硕士以上学位,并与中国科学院研究生院、中科院植物研究所、中科院地理科学与资源研究所、中国农科院、中国林科院、中国环科院、中国水科院、清华大学、中国农业大学、北京林业大学、北京大学等建立了长期的技术合作交流关系。
  • 中科院动物所等揭示大熊猫对竹子黄酮类化合物的代谢规律及其肠道微生物适应性响应机制
    植物次生代谢产物(Plant secondary metabolites,PSMs)在植食性哺乳动物的觅食生态中起到重要作用。黄酮类化合物是一类重要的PSMs,在植物中广泛存在;具有显著的促进健康的作用,包括抗菌、抗病毒、增强免疫,以及心血管保护等功能。目前,对食源性黄酮类天然复合成分的整体代谢规律及其与动物肠道微生物的双向作用,尚缺乏清晰的认识;关于黄酮类化合物的生态学功能研究相对较少,特别是其对濒危野生动物的生理影响及动物对食物中黄酮类化合物的适应性演化机制鲜有研究。  大熊猫属于食肉目动物,具有食肉目动物的消化生理特征,但其食性特化为专性食竹。竹中具有丰富的黄酮类化合物。因此,大熊猫-竹子为研究食源性黄酮类化合物在植食性动物与植物之间的生态学功能提供了理想模型。  9月22日,中国科学院院士、中科院动物研究所研究员魏辅文团队联合成都大熊猫繁育研究基地,在Microbiome上发表了题为Multi-omics reveals the positive leverage of plant secondary metabolites on the gut microbiota in a non-model mammal的研究论文。该研究运用代谢组学、宏基因组学和体外培养等方法,在完整的年周期内同步采集野外大熊猫的可获得样本(食物和粪便);采集成都大熊猫繁育研究基地中圈养大熊猫的食物、粪便和血浆,剖析了大熊猫对黄酮类化合物的吸收代谢、利用偏好和生物转化,以及黄酮类化合物对大熊猫肠道微生物组成和功能的影响。主要研究结果如下:  大熊猫对黄酮类化合物的利用规律:利用代谢组学方法,在竹子中鉴定了97个黄酮类单体化合物;与竹笋相比,竹叶中含有更多种类和更高丰度的黄酮类化合物。因此,随着食笋和食叶的季节性转化,黄酮类物质的摄入存在显著的季节性差异。血浆靶向代谢组学检测发现,直接以原型化合物的形式进入血液的化合物仅有12种。食物与粪便代谢组的比较分析发现,大熊猫对食物源黄酮类化合物的利用在亚类和单体水平上均有不同的偏好性,对食物源中的38种单体具有较高的利用率,且粪便中有新的黄酮类单体化合物生成。  大熊猫肠道微生物适应性响应机制:粪便代谢组和宏基因组关联分析显示,PSMs-黄酮类化合物与肠道微生物的季节性具有显著的相关性。体外培养实验证明,黄酮类物质的季节性的差异摄入驱动了大熊猫肠道微生物的季节性变化,如野外大熊猫肠道微生物关键物种的变化(狭义梭菌属1,Clostridium sensu stricto 1),特别是对有益菌的生长促进作用,如益生菌丁酸梭菌(Clostridium butyricum)。食物中黄酮类摄入越高,大熊猫肠道微生物的多样性越低,微生物毒力因子的丰度也更低。宏基因组功能分析揭示了70%黄酮类化合物的吸收转化由肠道微生物参与完成,且肠道微生物也促进大熊猫对黄酮类物质的转化和利用偏好。  以上结果证明,在长期演化过程中,大熊猫季节性食物转化行为是大熊猫对竹中有益元素最大化利用的适应。其中,黄酮类化合物对维持大熊猫肠道微生态的动态平衡发挥重要作用。该研究拓展了关于大熊猫营养生态学的认识:有益的PSMs可以通过调控肠道微生物,正反馈调节宿主生理,从而影响大熊猫的觅食策略。此外,该研究也为圈养大熊猫管理提供了重要参考,即食物源黄酮类化合物是大熊猫重要的天然益生元,对大熊猫的临床健康管理,特别是肠道疾病的治疗具有广阔的应用前景。  该研究首次以非模式野生动物为模型,探索食源性黄酮类化合物的吸收代谢规律及其与肠道微生物的互作模式。从动物生态学的视角,应用多组学方法探讨有益的PSMs对植食性哺乳动物的生理作用。黄酮类化合物与肠道微生物的双向作用为探究动物-肠道微生物共演化提供了新思路。研究得到中科院战略性先导科技专项(B类)、国家自然科学基金的资助。
  • 新品推荐 | 3D小动物活体成像系统ERI TM 600
    何为电子共振成像(ERI)?电子顺磁共振(EPR)是当今材料表征手段之一,该技术通过检测样品中的未成对电子在磁场线圈中的跃迁所产生的顺磁图谱来研究物质结构信息和动态信息。初这种技术主要用于研究复杂原子的电子结构、晶体结构、原子偶矩及分子结构等问题。在随后的发展中逐渐向化学和生物学领域扩展,主要用于阐明复杂的有机化合物中的化学键和电子密度分布以及动植物中存在自由基等问题。随着医学的发展,生物组织内的氧含量被发现与诸多疾病有着直接关系,而EPR能够很好地应用于这一检测。在EPR基础上研发的电子共振成像(ERI)是一种使用特定磁场对外部注射的自旋探针进行成像的技术。这种技术使用的自旋探针往往基于一个孤电子的氮氧化物或三苯基类化合物,能够在生物体内因内环境的不同而发出不同的信号。因此能够用于活体实时监测生物体内的组分含量信息,诸如氧含量、氧化还原水平,pH变化,氧化应激水平等。 ERI的制造一直是一个难题,相较于传统的磁共振成像(MRI)来说,ERI需要的磁体更大,冷却技术要求难度更高,因此实现大尺度样品的成像十分困难。目前市面上的ERI设备腔体难以容纳一整只动物,因此难以实现小动物活体顺磁成像。近期Novilet公司研发的全新一代顺磁成像系统ERI TM 600成功攻克了ERI大样品活体成像的难题。将样品腔的直径扩大到了5 cm,其体积与传统顺磁共振波谱仪相当,为ERI活体成像技术扫清了障碍。电子共振成像有何优势?随着自旋探针的开发,现在已经有多种可用于成像的自旋探针问世,使得ERI也可用于生物成像。这种成像技术相较于荧光成像来说具有许多优势:自旋探针具有高度特异性,在成像中具有很高的信噪比,不易受到生物本身的影响;自旋探针代谢速度快、毒性低,对活体影响小;顺磁技术成像速度快、检测精度高(可达亚微米的分辨率),具有更好的时间、空间分辨率。 电子共振成像有何应用?● 肿瘤成像和监测● 神经退行性疾病的诊断● 监测缺氧和氧浓度区域及其机制● ROS成像和氧化应激反应的研究● 基于自旋探针的小动物成像● 脑部病变中的氧化应激水平检测
  • UNCW Center for Mari发布珊瑚和其它底栖基质类型原位代谢测量系统 CISME新品
    珊瑚和其它底栖基质类型原位代谢测量系统 CISME CISME便携式潜水呼吸系统用于原位检测珊瑚和其它底栖基质的代谢率。这个名字来源于珊瑚原位代谢,并发音为“kiss-me”,以反映仪器与珊瑚之间的温和互动。 CISME在短时间孵化期间测量氧气通量和pH,其中水流量和光照水平由操作人员控制。从这些浓度变化计算呼吸(R)和光合作用(P)。样品环提供水样,可以滴定总碱度(TA)以测量钙化率(CA)。可以基于O2和CO2通量计算R和P,从中可以计算RQ和PQ。样品环也可用于实验性地引入可能影响珊瑚代谢的物质(例如用于OA研究的酸化海水)。 n 检测指标l 在原位孵育期间的氧气通量和pH值的变化,其中水流量和光由操作人员控制。根据浓度的变化,计算呼吸速率和光合速率。 l 样品环提供水溶液样品,用于总碱度(TA)滴定,从中计算钙化率。 l 样品环可用于进行实验,其中操作人员引入可能影响珊瑚代谢的物质(例如用于OA研究的酸化海水)。 n 参数l 测量O2的变化,以1秒的间隔测量pH值。l 泡沫密封容器抵至浅表面的珊瑚,珊瑚礁基质,如草皮,珊瑚藻和沉降块来捕获海水。l 可编程孵化程序(R,P,R + P,P + R,Custom multistep (自定义多步)。l 孵育体积:88ml+16ml样品环。l 可拆卸的样品环容积用于收集孵育的水溶液的子样品或引入添加剂。l 350-1200毫升min-1可变流量 通过泵反馈。l 可变光(PAR):0-2500μmolm-2s-1。l 无需破坏性取样。l 耐水压80米。l 附件:孵化分离生物体的流动室,如大型藻类,小动物 用于沉积物培养的适配器。 在藻类基质上检测n 实例CISME检测了位于波多黎各珊瑚礁:加勒比海珊瑚Orbicella faveolata上的 40个标记菌落的代谢率的季节变化。两个珊瑚礁位于波多黎各。每个珊瑚礁有20个被标记的珊瑚每个珊瑚每季度用CISME测量一次,以寻找新陈代谢的季节性变化模式一年重复检测4次。结果显示夏末R升高,但P没有变化,因此夏末的P / R比率较低。 P,CA和P / R比率≥实验室公布测量值,表明原地条件优于陆基海水系统。 使用可编程功能的CISME生成的P vs I曲线与使用Walz潜水荧光计的快速光曲线相比 原位海水酸化实验n 系统标准组成CISME由一个带有电子装置的浮力丙烯酸耐压外壳组成,通过防水电缆连接到孵化流量传感器头,操作人员将其连接到珊瑚/基质表面以进行孵化。l 一个主控机(包括:专有主板;O2板 适配器 WiFi卡 LED驱动器 编程和储存必要文件的USB 全部采用防水丙烯酸外壳)。 l 一个7200 aH的锂离子电池和充电器以及三个HD泡沫浮子。l 一个完整泵头“(由3D构成,具体包括:pH电极 光纤传感器 循环泵 LED光源 氯丁橡胶泡沫密封;另外还包括:三个牵开器“wings”,三个Cetacea牵开器和八个18毫升样品环 “仿真”环和环状填充物。l 一个粘度杯,用来培养小的独立样品。l 插拔连接器连接主控机与头部的电缆线,连接电池与主控机的电缆线,以及连接CISME与UW平板电脑的WiFi电缆线。 l 备件:二个额外的泡沫密封和胶水,二个额外的Presens点更换件和胶水 光纤维维修工具 备用O形圈。 备用' 仿真' 环和环形填充。 氧气校准套筒。 用于组装的工具和零件包:15 mm扳手,薄的15/22两用扳手,用于pH螺丝钉的长内六角扳手,O形圈镐,用于清洗螺丝钉的内六角扳手,带Molykote 111的洗涤器,额外的O形圈 ,硅胶包,Q-tips, l 许可证:允许使用装有专有的Android软件的平板电脑运行CISME。l 一个定制的潜水箱,用于安装系统。 l 一个运输箱,Seahorse brand品牌或同等产品(客户可以选择黑色,黄色或橙色)。l 一张录有用户手册和教学视频的DVD。n 选配水下平板电脑CISME定制的由Inova设计的SZ-Dive水下容器(HOUSE),抗压深度达 80米;安装了CISME安卓软件的三星Galaxy S2 8“平板电脑。 CISMEHOUSEn 有关的检测图片创新点:原位检测珊瑚和其它底栖基质的代谢率,也可用于实验性地引入可能影响珊瑚代谢的物质(例如用于OA研究的酸化海水)。 珊瑚和其它底栖基质类型原位代谢测量系统 CISME
  • 时空分辨药物代谢组学——中枢神经系统新药研发的可视化利器
    中国医学科学院北京协和医学院药物研究所贺玖明研究员团队以封底文章在《药学学报》英文刊(APSB)2022年第8期(IF:14.903)发表了题为“A temporo-spatial pharmacometabolomics method to characterize pharmacokinetics and pharmacodynamics in the brain microregions by using ambient mass spectrometry imaging”的研究论文,建立了一种时空分辨的代谢组学方法(基于AFADESI-MSI的时空药物代谢组学),可全景式描绘脑中药物代谢和效应的时空特征,为中枢神经系统作用新药研发提供了一种有力的可视化工具和新的视角。  封底图 | 表征鼠脑中中枢神经药物的微区域药代动力学和药效学的时空代谢组学方法策略和工作流程  研究背景  中枢神经系统(CNS)具有复杂而脆弱的结构,在大脑的许多微区域之间具有高度的互连性和相互作用。大脑是人体复杂的器官,可以细分为许多微区域。脑中多种内源性功能代谢物在不同的微区分布不均匀。脑微区的代谢酶、受体、配体、蛋白和血流的功能差异也会导致药物的空间分布和疗效差异。大脑是中枢神经系统疾病的靶点,大多数中枢神经系统药品只有在进入大脑后才会发挥作用。因此了解药物及相关内源代谢物在大脑中的原位分布的信息对于评估药物疗效、毒理学和药代动力学具有重要意义。  目前研究大脑的常用功能性脑成像技术(包括组织化学标记、免疫荧光、MRI、PET、全身放射自显影等),仅提供脑组织结构的图像,不能在分子水平上进行分析,可监测的物质种类也有限。另一方面,脑内药物分析通常使用的基于组织匀浆或微透析采样的高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)技术获得的结果仅能反映采样微区的平均代谢水平,而缺乏分子在整个大脑中的空间分布的信息。质谱成像技术(MSI)不需要复杂的预处理和特殊的化学标记,具有高通量、高灵敏度和高分辨率的特点,可检测已知或未知小分子代谢物的定性、定量和空间分布信息。  本研究使用AFADESI-MSI空间代谢组学研究表征了临床中枢神经系统药物奥氮平(OLZ)和大鼠脑内内源性代谢物,并进行了给药期间的时空变化以及脑微区药物动力学和药效学研究,成功地展示了OLZ及其作用相关代谢物的时空特征,并为中枢神经系统药物作用的分子机制提供了新的见解。  研究思路  研究方法  1. 实验分组/研究材料:饲养一周的雄性 Sprague-Dawley 大鼠  (1) 实验组:4组(3只/组),口服OLZ溶液(50mg/mL)后 20 分钟、50 分钟、3 小时和 12 小时用高浓度乙醚。  (2) 对照组:1组,3只/组  2.技术路线  2.1. 鼠脑的微区划分:15个微区,包括尾状壳核(CP)、大脑皮质(CTX)、海马(HP)、下丘脑(HY)、丘脑(TH)、小脑皮质(CBC)、小脑髓质(CM)、髓质 (MD)、脑桥 (PN)、大脑导水管 (CA)、中脑 (MB)、穹窿 (FN)、梨状皮质 (PC)、嗅球 (OB) 和胼胝体 (CC)。  2.2 质谱成像:AFADESI-MSI分析(全扫描及MS2扫描)  2.3代谢物定性:人类代谢组数据库 (www.hmdb.ca)、Metlin、MassBank和LIPID MAPS  研究结果  1.通过AFADESI-MSI绘制大鼠大脑中的内源性代谢物和药物图谱  无论是正离子模式还是负离子模式,使用AFADESI-MSI空间代谢组学均可从治疗组和对照组脑组织切片中获得内源性代谢物信息。在100-500 Da的低质量范围内,可以检测到氨基酸、核苷、核苷酸、有机酸、脂肪酸等极性小分子代谢物和γ-氨基丁酸 (GABA)、肌酸、肉碱、乙酰肉碱和磷脂酰胆碱等神经递质类代谢物;在500-1000 Da的高质量范围内,可以检测到一些脂质,包括鞘磷脂(SM)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰胆碱(PC)、溶血磷脂酰胆碱(LysoPC)和磷脂酰肌醇 (PI) 等。原型药物 OLZ 及其代谢物 2-羟甲基 OLZ 在正离子模式下被检测,结果如图1C1和D1所示。这些结果表明,非靶向质谱成像的方法可以在一次实验中同时绘制外源性药物和内源性代谢物的图谱,并可以获得它们的空间分布特征和微区域丰度变化。  图1 | 使用 AFADESI-MSI 从脑组织切片获得的外源性药物和内源性代谢物的质谱成像结果  2.鼠脑中奥氮平(OLZ)及其代谢物的时空变化  OLZ是一种用治疗精神分裂症的药物,大脑是其主要靶器官。本实验为探究给药时间药物在大脑各功能微区的分布情况,分别在给药后20 min、50 min、3 h和12 h收集治疗组和对照组大鼠脑组织进行MSI分析。OLZ 及其代谢物 2-羟甲基 OLZ 的在鼠脑分布结果如图2A所示。  这些结果表明,OLZ 可以很容易地穿透脑血屏障,主要分散在脑室和脑实质组织中,但并不是均匀分布在大脑的所有微区域中。给药后20分钟发现OLZ主要分布在大脑皮质中。50分钟后,OLZ的水平显著增加。随着时间的推移,大脑中的药物信号迅速下降到成像检测限以下。同时作者发现,2-羟甲基OLZ主要分布在穹窿中,其在各个微区的分布格局与OLZ不同。  这些结果表明,OLZ药物的吸收、分布和代谢的速率在大脑的不同微区不同,表明微区对药代动力学有影响。它还证明了所提出的基于AFADESI-MSI 的时空药物代谢组学方法能够同时说明药物及其代谢物在大脑复杂微区域中的水平和空间分布的变化。  图2 | 脑微区OLZ和其代谢产物2-羟甲基OLZ的时空变化  3.OLZ 对神经递质类代谢物的的微区调控  OLZ药物治疗精神分裂的作用机制是阻断多巴胺 D2 受体或血清素 2A 受体调节神经递质类代谢物(NTs)。然而OLZ的微区效应和分子作用机制仍不清楚。因此作者分析了与OLZ生理活动密切相关的NTs的时空变化,包括GABA、Glu、谷氨酰胺 (Gln) 和腺苷。NTs的AUC变化率如图3B1-B7所示。  GABA(γ-氨基丁酸)是中枢神经中的一种神经递质,可抑制神经中枢。空间代谢组检测结果显示GABA(m/z 104.0706)主要分布在下丘脑中,药物干预后下丘脑的 GABA 受到轻微调节。但同时在梨状皮质和嗅球中观察到药物干预后GABA显著上调。Glu 是中枢神经中的一种主要神经递质,对神经细胞具有兴奋作用。在药物干预后,Glu及其代谢物Gln的时空动态模式在脑部微区中呈现出相对一致的变化趋势。腺苷广泛分布在中枢神经系统中,是大脑中的一种兴奋性和抑制性神经递质,并在脑中不均匀分布。并且在给药3小时后海马和下丘脑中的高水平腺苷显著增加,表明当药物积累时腺苷的上调会更加明显。组胺、乙酰胆碱(Ach)、牛磺酸等神经递质类物质都有各自特征的微区分布,以及在给药后具有上调的趋势。  上述神经递质类物质的靶向成像分析结果表明,该方法可以检测到与中枢神经药物作用机制相关的大量原型药物及其代谢物和内源性代谢物的空间分布和变化。这对于阐明中枢神经系统药物的作用机制和了解精神分裂症及相关疾病具有重要意义。   图3 | 药物对脑内NTs分布和AUC变化率的影响  4. OLZ 药物干预的微区代谢调控  组织和器官的内源性代谢变化可以反映药物刺激的效果。为探索药物干预后的微区代谢效应,通过药物代谢组学测试研究了内源性代谢物的分子谱及其动态变化的分布信息。分别在OLZ和生理盐水给药后 50分钟采集每组治疗和对照大鼠的三个脑组织样本进行微区域分析。  OPLS-DA结果表明,基于正离子模式和负离子模式下脑微区的定量分析,对照组和治疗组分别明显分开。总共筛选和鉴定了 90 种差异内源性代谢物,作为药物作用相关效应物,它们在大脑微区域中发挥了巨大作用。其中81种被MS2鉴定,9 种被同位素模式鉴定。差异代谢物包含了很多种类型的代谢物,包括氨基酸、脂肪酸、甘油磷脂、有机酸、多胺和酰基肉碱。  经过分析确定了治疗组和对照组之间显著差异的七种代谢途径,包括丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、甘油磷脂代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、精氨酸生物合成、嘌呤代谢和柠檬酸循环(TCA循环)。下面对影响较大的丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和甘油磷脂代谢的异常代谢途径进行重点分析。  图4 | 对照组和治疗组中鉴定的差异代谢物的层次聚类分析 (HCA)  4.1 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢紊乱  异常的Glu-Gln循环在精神分裂症的病理生理过程中起重要作用。丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径代谢物在老鼠脑的时空分布如图5所示。柠檬酸在大脑大部分微区分布均匀;与对照组相比,表达显著提高,结果提示药物干预加速了TCA循环的代谢,为机体提供了更多能量。Glu也均匀分布在各个微区,药物干预后呈下调趋势。它的代谢物Gln 和 GABA,主要在下丘脑和的多个微区中上调。  根据通路分析和代谢谷氨酸脱羧酶(GAD)酶反应,推测OLZ直接激活GAD促进GABA合成。GABA可增加糖酵解中己糖激酶的活性,从而加速葡萄糖的代谢。空间分布结果表明葡萄糖分布在大脑的所有微区,但给药后主要分布在梨状皮质和嗅球中,给药后20分钟血糖水平显著升高。  图5 | 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢途径代谢物的时空分布  4.2.甘油磷脂代谢途径的紊乱  甘油磷脂有助于控制肝脏脂质代谢,促进记忆力,增强免疫力,延缓衰老。甘油磷脂代谢途径代谢物的时空分布如图6。这项研究的结果表明,在给药后,大多数脂质在大多数微区域中显示出上调。OLZ在临床应用中具有代谢副作用,如体重增加、血脂异常、高甘油三酯血症和胰岛素抵抗。实验结果证明,脂质代谢的上调可能导致OLZ治疗期间的副作用。  图6 | 甘油磷脂代谢途径代谢物的时空分布  相关讨论  作者开发的时空药物代谢组学方法,使用质谱成像技术MSI来表征大脑中枢神经药物的药代动力学和药效学。结果表明,该方法可有效识别与药物作用相关的内源性分子效应物。评估OLZ药物对脑组织的微区域效应,并证明其穿过血脑屏障后的微区域药代动力学和药效学方面的有效性。该方法清楚地展示了原型药物及其代谢物 2-羟甲基OLZ在大鼠大脑不同微区的药代动力学。也在脑部微区现一些神经递质类物质和其它小分子极性代谢物,并显示出与药物干预相关的多种代谢途径。发现天冬氨酸、谷氨酸和甘油磷脂代谢途径的调节可能与 OLZ 临床使用观察到的治疗和不良反应有关,为了解其作用的分子机制提供了关键信息。  小鹿  与基于LC-MS的常规药物代谢组学分析手段相比,基于AFADESI-MSI的时空药物代谢组学技术具有同时检测内源性和外源性物质的静态水平变化,并提供大脑不同微区的动态时间依赖性趋势和空间分布信息的优势,能够非常准确地呈现原位和微区域分子变化规律。在此基础上将药代动力学和药效学与代谢途径相关联,有利于获得关键信息,从而更深入地了解药物作用的分子机制。基于AFADESI-MSI 的时空药物代谢组学技术不仅是阐述中枢神经系统药物的原位药代动力学和药效学全面有效的工具,也可为脑组织内源性代谢物的变化以及其它动物组织的原位代谢研究提供重要信息。  该研究工作,药物所2017级硕士研究生刘丹为作者,贺玖明研究员为独立通讯作者。工作得到国家自然科学基金和医科院创新工程项目的资金资助。
  • 小动物活体成像系统在急性心力衰竭小鼠模型治疗中的应用
    2023年11月8日,由山西农业大学王金明教授、海军军医大学梁晓及美国威斯康星大学Hector H. Valdivia 团队共同在国际一流期刊《Materials Today Bio》(IF= 8.200)中发表了题为“OpiCa1-PEG-PLGA nanomicelles antagonize acute heart failure induced by the cocktail of epinephrine and caffeine”的文章。在急性心脏疾病中,通过钙素(calcin)作用于利亚诺定受体(RyR)减少肌浆网中的Ca2+含量,是一种潜在的干预策略,可用于减轻β-肾上腺素能应激触发的SR Ca2+过载。然而,作为一种含有33-35个氨基酸的球形肽,calcin主要对抗轻度的室性早搏(PVCs)或和双向室性心动过速(BVTs),而不是严重持续性的双向室性心动过速(BVTs)或多形性室性心动过速(PVTs)。像大多数肽类药物一样,calcin在体内具有快速的代谢率,其半衰期甚至不到2小时,因此,有必要通过增加心脏局部浓度来提高其药效,并通过长效的药剂学方法延长其作用持续时间。本研究通过将calcin家族中最活跃的成员Opticalcin1(OpiCa1)与最常见的无毒纳米载体PEG-PLGA聚合物连接,首次合成了Opticalcin-PEG-PLGA(OpiCa1-PEG-PLGA)纳米胶束。作者发现,OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在拮抗肾上腺素和咖啡碱引起的致命性急性心衰方面具有与OpiCa1几乎相同的作用,并具有良好的心脏靶向性、自稳定性和低毒性,研究还发现OpiCa1-PEG-PLGA纳米颗粒可在体内保持长期低浓度的OpiCa1。主要实验方法1.纳米胶束的制备: 使用特定的配方制备了OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束,确保其稳定性和有效性。2.动物模型: 使用相关的动物模型模拟急性心力衰竭,实验对象接受肾上腺素和咖啡因的混合物。3.纳米胶束给药: 给实验组注射OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束,对照组分别接受安慰剂或其他干预措施。4.监测指标:监测各种心脏参数,如心率、血压和生化标志物,以评估纳米胶束对急性心力衰竭的影响。在研究中,作者将5-8周龄的ICR小鼠,分为对照组、PEG-PLGA组、OpiCa1组和OpiCa1-PEG-PLGA组(n = 6)。静脉注射PEG-PLGA、OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束12 h后,使用上海勤翔IVScope 8000小动物体内成像系统监测纳米胶束的分布情况。结果表明,与FITC标记的PEG-PLGA的分散分布相比,FITC标记的OpiCa1和OpiCa1-PEG-PLGA纳米细胞在12 h内更集中在心脏组织中,在体内表现出良好的心脏靶向性。该研究表明,OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在对抗由肾上腺素和咖啡因联合引起的急性心力衰竭方面具有潜在的治疗作用。需要进一步的研究和临床试验来验证这些发现,并探索OpiCa1-PEG-PLGA纳米胶束在治疗心脏急症中的转化潜力。
  • 文献速递|动物活体成像系统在纳米医学领域中的应用
    ● 快讯近日,同济大学化学系-上海市化学品分析、风险评估与控制重点实验室石硕教授团队在纳米医学领域取得新的研究成果,在国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》(IF=10.435,JCR2区)上发表研究性论文。图1|国际知名期刊《Journal of Nanobiotechnology》(IF=10.435,JCR2区)化学动力学疗法(CDT)是一种利用Fenton或类Fenton催化剂将过氧化氢(H2O2)转化为有毒的羟自由基(OH)来杀伤肿瘤细胞的方法,在肿瘤治疗中具有广阔的应用前景。但是,由于肿瘤细胞内H2O2水平不足,其治疗效果受到明显限制。β-拉帕醌(Lapa)在烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(磷酸)NAD(P)H:醌氧化还原酶-1(NQO1)的催化下能够发挥补充H2O2的功能,为解决这一问题提供了新的思路。然而,高水平的活性氧会导致DNA的广泛损伤,引发聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)的“过度激活”,导致H2O2供应中断,进而导致CDT的疗效降低。为了解决这个问题,石硕教授团队开发了一种自扩增纳米催化体系(ZIF67/Ola/Lapa),可以共同提供PARP抑制剂奥拉帕利(Ola)和NQO1生物活性药物Lapa,用于可持续产生H2O2和增强CDT(“1+1+1 3”)。结果显示,Ola对PARP的有效抑制下,可以协同Lapa让NQO1介导的氧化还原循环促进H2O2的持续生成。反过来,高浓度的H2O2进一步与钴(Co2+)反应,通过类Fenton反应生成剧毒的OH,极大地提高了CDT的疗效。体内外结果表明,ZIF67/Ola/Lapa在NQO1过表达的MDA-MB-231肿瘤细胞中具有良好的抗肿瘤活性。最重要的是,由于NQO1在正常组织中低表达,该纳米复合材料对活体的毒性非常小。图2| ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒形成和基于Lapa和Ola(PARPi)协同作用持续产生由NQO1介导的H2O2增强CDT疗效的机制示意图文章中,验证ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒在MDA-MB-231荷瘤小鼠体内的分布和肿瘤靶向性活体实验成像,使用了博鹭腾AniView100多模式动物活体成像系统拍摄。尾静脉注射小鼠ICG标记的ZIF67/Ola和ZIF67/Ola/Lapa,并在注射后不同时间段使用AniView100获得小鼠体内、解剖器官和肿瘤的荧光图像。结果显示ZIF67/Ola组小鼠在注射24h后肿瘤部位的荧光信号基本消失,而ZIF67/Ola/Lapa组的荧光信号在注射1h后开始出现,6h后逐渐增强,并达到最大值,甚至在注射24h后仍在肿瘤组织中保持显著较高的荧光强度,表明ZIF67/Ola/Lapa在肿瘤组织中具有较长的滞留能力。进一步的体外荧光成像结果显示,ZIF67/Ola/Lapa主要由肝脏和肾脏代谢,在肿瘤的荧光强度是ZIF67/Ola的1.8倍,显示了良好的肿瘤聚集能力。这些结果表明,制备的ZIF67/Ola/Lapa能够优先有效地在肿瘤组织中蓄积,且血液循环时间延长。图3| ZIF67/Ola/Lapa纳米颗粒的体内外分布情况a、ICG-ZIF67/Ola和ICG-ZIF67/Ola/Lapa静脉给药后在小鼠体内的分布情况,红色圆圈代表肿瘤。b、肿瘤组织在不同时间点的荧光强度。c、解剖器官和肿瘤在12h的典型荧光图像。d、半定量分析解剖的主要脏器和肿瘤组织在12h的荧光强度。与光动力或声动力治疗相比,CDT可以在没有外部能量输入(光或超声)和氧气的情况下独立进行。这使得它能够克服组织穿透深度有限、肿瘤微环境缺氧和非特异性等缺点,在肿瘤治疗中具有更广阔的应用前景。针对目前主要通过提高瘤内H2O2浓度以增强CDT的疗效,可能会导致效果不佳和非特异性毒性,石硕教授团队通过在CDT试剂中原位生产补充H2O2的官能团,从而提高抗癌效果,为利用设计结合PARP抑制剂与NQO1生物活性药物的多功能CDT药物来治疗肿瘤提供了新的思路。参考文献:1、https://doi.org/10.1186/s12951-021-00998-y
  • 日立应用|动物性食品中氮哌酮及代谢物多残留的测定
    氮哌酮是一种丁酰苯类神经安定药。本报告参考食品安全国家标准GB 29709 - 2013,应用日立 Primaide 系统,测定了猪肉中的氮哌酮及代谢物(氮哌醇)的残留。样品经固相萃取处理后,通过反相色谱法分离,在紫外检测器250 nm波长下对样品中的氮哌酮及氮哌醇进行了检测。对混合标准样品溶液进行连续进样测定(n = 6),确认了方法的重复性良好。氮哌酮和氮哌醇混合标准溶液在0.01 mg/L ~ 1.00 mg/L浓度范围内均获得了良好的线性关系。样品的加标回收率结果也满足标准要求。结果表明,该方法适用于猪肉中氮哌酮和氮哌醇残留的分析。Primaide 系统高效液相色谱仪(HPLC)广泛应用于医药、食品、化学、环境等与人们日常生活密切相关的领域,并从众多分析仪器中脱颖而出,备受关注。标准样品测定例氮哌酮和氮哌醇混合标准溶液在0.01 mg/L ~ 1.00 mg/L浓度范围内 r2 = 1.0000, 线性关系良好。标准样品测定例样品测定例对市售的猪肉中的氮哌酮和氮哌醇残留进行了分析,样品中未检测到氮哌酮和氮哌醇成分。并在样品中添加了氮哌酮和氮哌醇标准品,进行了样品加标回收率的测定,氮哌酮和氮哌醇在40 μg/kg的添加浓度水平上的回收率为90.0% ~92.0%,在国标GB 29709 – 2013规定的60%~110%范围内,结果准确可靠。公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 科学岛团队开展代谢组学模型动物GC-MS检测分析研究
    近日,中国科学院合肥物质院健康所采用顶空固相微萃取气相色谱质谱(HS-SPME-GC-MS)非靶向分析方法,检测大鼠器官挥发性有机物(VOCs),获得了相关器官代谢VOCs生物信息。研究结果被遴选为正封面文章发表在分析领域TOP期刊Analytical Chemistry上(图1)。探测人体代谢物中的VOCs,有望发展成为体内器官病变无创筛查诊断新技术。然而,正常器官是否有VOCs、不同器官VOCs是否存在差异仍然是亟待探究的问题。为此,本研究系统地开展了大鼠离体器官检测分析研究(图2),采用HP-SPME-GC-MS技术,测量了12种器官组织释放的VOCs,共获得147个色谱峰,基于Mann-Whitney U检验与变化倍数(FC2.0)准则,非靶向分析发现:与其他器官相比,7种器官存在差异性VOCs,并对他们可能的代谢途径以及作为疾病生物标志物的潜力进行了广泛讨论;此外,通过正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)结合受试者工作特征曲线(ROC)特性,发现肝脏、肾脏、脾脏和盲肠的差异性VOCs可以作为相应器官识别的指纹特征。本研究获得的健康器官组织VOCs图谱可以作为基线,为气体活检或者呼气试验无创筛查诊断、疾病治疗监测与疗效评估等科学研究提供参考。   本文第一作者为健康所2022级博士生刘玥和葛殿龙博士后,通讯作者为储焰南研究员,陆燕副研究员和李盼副研究员。本工作得到了中国科学院合肥物质院院长基金“融合专项”、国家自然科学基金项目等课题的支持。图1 Analytical Chemistry正封面图2 检测分析实验过程示意图
  • 大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响
    -大鼠气管狭窄对能量代谢和呼吸的影响-关键词:塔望科技,动物能量代谢监测系统,全身体积描记系统,阻塞性睡眠呼吸暂停,气道阻塞,导致内分泌类疾病,肥胖症,糖尿病,代谢类疾病,大小鼠能量代谢监测系统...论文摘要阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)病人,经过治疗后,代谢生理健康还是不能恢复。在成功移除大鼠气管阻塞物(OR)后,维持呼吸稳态的同时,伴随有体温调节和能量代谢的异常。本研究比较了气道阻塞(AO)和轻度气道阻塞(mAO)移除后的呼吸稳态与能量代谢。结果显示,移除气管堵塞物后大鼠进食量永久性增加。同时,血清胃饥饿素、下丘脑促生长素受体1a(GHSR1a))和磷酸化Akt比率升高。 其中PI3K/Akt 通路与正常代谢密切相关,该通路异常会导致过度肥胖、胰岛素耐受和II型糖尿病。研究表明,为达到代谢健康状态,阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)患者需要终生注重饮食和内分泌健康。实验计划实验结果图A和B气管直径,对照组C:1.81±0.1mm,气道阻塞组AO:1.04±0.1mm,轻度气道阻塞组mAO:1.19±0.12mm,阻塞物移除组OR:1.87±0.11mm图C气道阻力,AO和mAO组气道阻力分别增加71%和35%。图D呼吸频率。图E潮气量。图F分钟通气量,在室内空气呼吸,AO和mAO组分钟通气量分别增加294%和64%,而OR组与对照组没有明显差别。图G二氧化碳敏感性,AO和mAO组二氧化碳敏感性分别增加59%和25.5%,而OR组与对照组没有明显差别。图A,相对对照组,AO、mAO和OR组的进食量分别增加50.9%、20%和10.7%图B,AO和mAO组白天和黑夜进食量均增加,OR只是在黑夜进食量增加。图C图D图E图F,只有AO组每次进食量增加,进食次数差异均不明显。进食量增加主要是由于每次进食时间延长,再加上夜间“微进餐”(micro meals)图G和图H,AO、mAO和OR组的血清胃饥饿素和GHSR-1a明显增加图I:AO、mAO和OR组的p-AKT/AKT比率分别上升25%、16%和15%图A和D,AO组和mAO组的能量消耗分别增加26.5%和10.2%。图B和C,能量消耗增加与氧气消耗量和二氧化碳产生量增加有关。图E图F和图G,AO组的活动量和体温明显降低。参考文献Yael Segev , Haiat Nujedat1, EdenArazi , Mohammad H.Assadi & ArielTarasiuk.”Changes in energy metabolism and respiration in diferent tracheal narrowing in rats” [J].Scientifc Reports. (2021) 11:19166塔望科技提供的相关仪器方案 大鼠全身体积描记系统可对清醒自由活动动物呼吸参数进行测量,如呼吸频率,潮气量,气道高反应性测试(Airway hyperresponsiveness,AHR)等。测试过程中,动物可以处于清醒自由状态,避免了创伤性气管切开及麻醉的影响,使实验过程更加简便,用于呼吸系统模型动物对药物等反应性研究,呼吸性药物的药理和毒理学研究,特别适合于大批量动物快速初筛试验,适合长期跟踪研究和重复性筛查。动物能量代谢监测系统主要用于实时监测和记录小动物代谢运动相关指标,定性定量测量分析动物行为活动及其与呼吸代谢的相互关系,广泛应用于营养、肥胖、糖尿病、心血管等代谢相关性疾病研究。可选择参数包括能量消耗,食物和水分摄取,取食和饮水模式,空间位置,总的活动量和转轮次数,体重,心率,体温及自动化的行为分析等,所有数据都可同步化储存到计算机内小动物麻醉机吸入式动物气体麻醉机,将挥发性麻醉剂或具有麻醉性的气体,途经动物的呼吸道进入体内产生麻醉效果。其麻醉起效快并且复苏快、深度易控制、动物的发病和死亡率低、已被全球科研工作者和宠物临床医师广泛认可和应用。END
  • 中国科大揭示光感知调控血糖代谢的神经机制
    对栖息于这颗蓝色星球上的生命而言,光是一切生命产生的源动力,也是生命体最重要的感知觉输入之一。同时生命体根据外界环境条件控制体内营养物质的代谢平衡是生存的必须,而代谢紊乱会产生严重疾病,哺乳动物已经进化出了精确和复杂的调控网络用于持续动态调控血糖代谢。大量公共卫生调查显示夜间过多光源暴露显著增加肥胖和糖尿病等代谢疾病风险,那么光作为最重要的外部环境因素,其是否直接调控血糖代谢?其中涉及哪类感光的细胞、何种神经环路以及外周靶器官,这些方面的问题一直没有得到解答。   1月20日,中国科学技术大学生命科学与医学部教授薛天研究团队在《细胞》(Cell)上,在线发表了题为Light modulates glucose metabolism by a retina-hypothalamus-brown adipose tissue axis的研究成果。该工作发现了光直接通过激活视网膜上特殊的感光细胞,经视神经至下丘脑和延髓的系列神经核团传递信号,最终通过交感神经作用于外周的棕色脂肪组织,直接压抑了机体的血糖代谢能力。值得指出的是,这项工作不但在小鼠动物模型上系统回答了光调节血糖代谢的生物学机理,在人体试验上也发现了同样的现象,显示光调节血糖代谢可能广泛存在于哺乳动物界。   研究人员首先对小鼠和人执行葡萄糖耐受性检测(GTT),发现数个小时的光暴露显著降低了人和鼠的血糖耐受性。哺乳动物光感受主要依赖于视网膜上的各类感光细胞。除了经典的视锥(Cones)视杆(Rods)细胞介导图像视觉感知之外,光也能直接激活视网膜上的第三类感光细胞视网膜自感光神经节细胞(ipRGC),它依靠自身表达的视黑素(Melanopsin)对波长靠近480nm的短波长蓝光敏感。ipRGC支配诸多下游脑区进而调控如瞳孔对光反射、昼夜节律、睡眠和情绪认知功能。光降低血糖耐受性通过何种感光细胞介导?通过基因工程手段,研究人员逐一使视网膜各类感光细胞丧失感光能力,发现光诱发血糖不耐受由ipRGC感光独立介导(图1)。   接着研究人员进一步探究视网膜至脑内的哪些核团参与光调节糖代谢。下丘脑是调控机体代谢的重要区域,其中与ipRGC有较密集连接的是下丘脑视交叉上核SCN和视上核SON核团。已知数周异常光照模式能够通过影响节律中枢SCN,造成生物钟节律失调,进而间接影响到血糖代谢功能。研究人员分别损毁或利用化学遗传手段操控ipRGC投射的SCN和SON核团,发现了光急性降低血糖耐受性这一过程独立于生物钟节律系统,而由ipRGC-SON的神经环路直接介导(图1)。   结合大量神经环路示踪和操控手段,研究人员进一步发现ipRGC→SONOXT(视上核内催产素(Oxytocin)能神经元)→SONAVP(SON内抗利尿激素(Vasopressin)能神经元)→PVN(下丘脑室旁核)→NTSVgat(孤束核的GABA能抑制性神经元)→RPa(中缝苍白核)这样一条脑内六级长程神经环路介导光降低血糖耐受性(图1)。   光影响血糖代谢必然通过外周血糖代谢的器官来执行,考虑到在环路水平上光降低血糖耐受通过中缝苍白核RPa,该核团是调节棕色脂肪组织(BAT)活性的交感前运动神经的主要部位。因此研究人员将研究锁定在棕色脂肪组织,而棕色脂肪组织的重要作用之一是代谢葡萄糖或脂肪,直接产热以维持体温稳态。研究人员发现光能显著压抑棕色脂肪组织的温度,进一步通过阻断交感神经对棕色脂肪组织的投射、以及利用热中性环境温度压抑棕色脂肪组织活性的手段,确定了光降低血糖耐受性是通过压抑脂肪组织消耗血糖的产热所导致(图1)。   夜行性的小鼠和昼行性的人类在诸多光调控的生理过程中表现既有相反也有相同的效应。光是否同样降低人的血糖耐受?研究人员分别使用ipRGC敏感的蓝光与ipRGC不敏感的红光,测试人在不同波长光线照射下的血糖耐受性。结果显示在蓝光照射下人的血糖耐受性显著下降。进一步研究人员将被试者处于热中性温度环境中(热中性温度下棕色脂肪组织活性被压抑)进行了血糖耐受性测试,结果显示光不再压抑血糖耐受。上述实验提示光降低人的血糖耐受性可能也是由ipRGC感知光线且通过影响棕色脂肪组织的活性所介导(图2)。   对这项工作的几点启示:   Nothing in biology makes sense except in the light of evolution,光压抑血糖代谢这一神经生理功能可能用于动物快速响应不同太阳辐照条件,以维持体温稳态。在户外环境中太阳光可以为动物提供大量的热辐射,这可以满足部分的体温维持需求,而在动物进入洞穴或树荫等诸多太阳光辐照显著降低的环境中时,机体就需要迅速响应这种辐照减少带来的热量输入损失。光通过这条“眼-脑-棕色脂肪”通路快速减低脂肪对葡萄糖的利用以降低产热,在光辐照减少的时候,棕色脂肪不再被光压抑,快速代谢血糖来维持体温稳态。   冷暖光也许并非单纯心理作用,可能存在生理基础。日常生活中短波光环境(蓝)让人感觉到凉爽,而长波光环境(红)让人觉得温暖,因此它们才被赋予了冷暖光的定义。冷暖色一直被定义为心理上的冷热感受。这项研究发现对短波长光敏感的ipRGC在蓝光下压抑脂肪组织产热,而在红光下脂肪组织处于活跃状态。因此我们在进入蓝光环境下产生的那种“冷”的感觉,有可能是由于脂肪产热被压抑而产生的真实感受。 这条光调控脂肪组织活性的环路可能是心理上冷暖光的生理结构基础。   工业化时代的代谢疾病—人造光源增加机体代谢负担。该项工作在人体的研究结果显示,昼夜节律会造成夜间人体的糖代谢能力相较白天更低,而光压抑血糖代谢是直接叠加在节律造成的夜间血糖代谢能力下降之上的(图2)。因此在夜间同时有光暴露的条件下,人体血糖代谢能力最差。工业化社会中,人类长时间的在夜间暴露于人造光源之下,加上现代人夜间饮食习惯给机体带来双重代谢负担进而可能诱发代谢疾病。大量公卫卫生学证据已经证实了这一点,最近瑞金医院宁光院士团队涉及近10万人的研究显示,夜间长期暴露于人造光下会增加血糖紊乱及糖尿病的患病风险。   这项光调节血糖代谢的机制研究,提示现代人健康生活应关注光线环境的健康,针对夜间光污染造成的罹患代谢疾病风险提高,应考虑生活环境中夜间人造光线的波长、强度和暴露时长。这项工作发现的感光细胞、神经环路和外周靶器官可为将来干预此过程提供潜在靶点。   研究工作得到国家自然科学基金、科技部、科学探索奖、中科院稳定支持基础研究领域青年团队项目、中国科大等的支持。合肥学院科研人员参与研究。图1.在小鼠上,光激活ipRGC-SONOXT-SONAVP-PVN-NTSVgat,压抑RPa和支配脂肪的交感神经,进而压抑棕色脂肪产热降低血糖耐受性。图2.在人上,光可能通过同样的神经环路机制压抑棕色脂肪产热降低血糖耐受性。相较于白天,夜晚人的血糖耐受性更低。
  • 大规模设备更新:预算超2000万!广东医科大学采购超高分辨率小动物超声成像系统等设备
    项目概况:广东医科大学购置科研设备一批项目招标项目的潜在投标人应在广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/获取招标文件,并于 2024年04月08日 09时30分 (北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:440001-2024-07058项目名称:广东医科大学购置科研设备一批项目采购方式:公开招标预算金额:22,950,000.00元采购需求:合同包1(超高分辨率小动物超声成像系统等设备):合同包预算金额:9,950,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)1-1其他仪器仪表超高分辨率小动物超声成像系统1(台)详见采购文件5,500,000.00-1-2其他仪器仪表实验动物能量代谢检测系统1(台)详见采购文件3,000,000.00-1-3其他仪器仪表动物无创血压分析仪1(台)详见采购文件250,000.00-1-4其他仪器仪表清醒动物生理信号遥测系统1(台)详见采购文件1,200,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:详见第二章采购需求。合同包2(透射电子显微镜等设备):合同包预算金额:5,500,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)2-1其他仪器仪表小动物身体组分分析仪1(台)详见采购文件1,700,000.00-2-2其他仪器仪表透射电子显微镜1(台)详见采购文件3,800,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:详见第二章采购需求。合同包3(酶联斑点图像自动分析仪等设备):合同包预算金额:2,200,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)3-1其他仪器仪表微孔板化学发光检测仪1(台)详见采购文件450,000.00-3-2其他仪器仪表酶联斑点图像自动分析仪1(台)详见采购文件900,000.00-3-3其他仪器仪表蛋白液相分析系统1(台)详见采购文件850,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:详见第二章采购需求。合同包4(分选型流式细胞仪等设备):合同包预算金额:5,300,000.00元品目号品目名称采购标的数量(单位)技术规格、参数及要求品目预算(元)最高限价(元)4-1其他仪器仪表分析型流式细胞仪1(台)详见采购文件1,500,000.00-4-2其他仪器仪表分选型流式细胞仪1(台)详见采购文件3,800,000.00-本合同包不接受联合体投标合同履行期限:详见第二章采购需求。二、申请人的资格要求:1.投标供应商应具备《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定的条件,提供下列材料:1)具有独立承担民事责任的能力:在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人, 投标(响应)时提交有效的营业执照(或事业法人登记证或身份证等相关证明) 副本复印件。2)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录:投标文件中提供《资格条件承诺函》。3)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度:投标文件中提供《资格条件承诺函》。4)履行合同所必需的设备和专业技术能力:投标文件中提供《资格条件承诺函》。5)参加采购活动前3年内,在经营活动中没有重大违法记录:投标文件中提供《资格条件承诺函》。重大违法记录,是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。(根据财库〔2022〕3号文,“较大数额罚款”认定为200万元以上的罚款,法律、行政法规以及国务院有关部门明确规定相关领域“较大数额罚款”标准高于200万元的,从其规定)2.落实政府采购政策需满足的资格要求:合同包1(超高分辨率小动物超声成像系统等设备)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:①本项目不属于专门面向中小企业采购的项目,本项目中小企业划分标准所属行业为:工业。②《政府采购促进中小企业发展管理办法》(财库〔2020〕46号)、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)、《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕141号)、《关于环境标志产品政府采购实施的意见》(财库〔2006〕90号)、《节能产品政府采购实施意见》的通知(财库〔2004〕185号)、《财政部发展改革委生态环境部市场监管总局关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》(财库〔2019〕9号)、《关于运用政府采购政策支持脱贫攻坚的通知》(财库〔2019〕27号)、《关于印发、的通知》(财办库〔2020〕123号)。合同包2(透射电子显微镜等设备)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:①本项目不属于专门面向中小企业采购的项目,本项目中小企业划分标准所属行业为:工业。②《政府采购促进中小企业发展管理办法》(财库〔2020〕46号)、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)、《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕141号)、《关于环境标志产品政府采购实施的意见》(财库〔2006〕90号)、《节能产品政府采购实施意见》的通知(财库〔2004〕185号)、《财政部发展改革委生态环境部市场监管总局关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》(财库〔2019〕9号)、《关于运用政府采购政策支持脱贫攻坚的通知》(财库〔2019〕27号)、《关于印发、的通知》(财办库〔2020〕123号)。合同包3(酶联斑点图像自动分析仪等设备)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:①本项目不属于专门面向中小企业采购的项目,本项目中小企业划分标准所属行业为:工业。②《政府采购促进中小企业发展管理办法》(财库〔2020〕46号)、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)、《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕141号)、《关于环境标志产品政府采购实施的意见》(财库〔2006〕90号)、《节能产品政府采购实施意见》的通知(财库〔2004〕185号)、《财政部发展改革委生态环境部市场监管总局关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》(财库〔2019〕9号)、《关于运用政府采购政策支持脱贫攻坚的通知》(财库〔2019〕27号)、《关于印发、的通知》(财办库〔2020〕123号)。合同包4(分选型流式细胞仪等设备)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:①本项目不属于专门面向中小企业采购的项目,本项目中小企业划分标准所属行业为:工业。②《政府采购促进中小企业发展管理办法》(财库〔2020〕46号)、《关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》(财库〔2014〕68号)、《关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》(财库〔2017〕141号)、《关于环境标志产品政府采购实施的意见》(财库〔2006〕90号)、《节能产品政府采购实施意见》的通知(财库〔2004〕185号)、《财政部发展改革委生态环境部市场监管总局关于调整优化节能产品、环境标志产品政府采购执行机制的通知》(财库〔2019〕9号)、《关于运用政府采购政策支持脱贫攻坚的通知》(财库〔2019〕27号)、《关于印发、的通知》(财办库〔2020〕123号)。3.本项目的特定资格要求:合同包1(超高分辨率小动物超声成像系统等设备)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以资格审查人员于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(https://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。合同包2(透射电子显微镜等设备)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以资格审查人员于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(https://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。合同包3(酶联斑点图像自动分析仪等设备)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以资格审查人员于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(https://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。合同包4(分选型流式细胞仪等设备)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单或政府采购严重违法失信行为”记录名单;不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。(以资格审查人员于投标(响应)截止时间当天在“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)及中国政府采购网(https://www.ccgp.gov.cn/)查询结果为准,如相关失信记录已失效,供应商需提供相关证明资料)。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商,不得同时参加本采购项目(或采购包) 投标(响应)。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商, 不得再参与本项目投标(响应)。 投标(报价) 函相关承诺要求内容。三、获取招标文件时间: 2024年03月18日 至 2024年03月25日 ,每天上午 08:30:00 至 12:00:00 ,下午 14:00:00 至 17:30:00 (北京时间,法定节假日除外)地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式:在线获取售价:免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2024年04月08日 09时30分00秒 (北京时间)递交文件地点:广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/开标地点:广东省东莞市莞城街道创业社区莞太大道120号金马大厦八楼806-809室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标,请在投标前详细阅读供应商操作手册,手册获取网址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题,可通过020-88696588 进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标,需要提前办理CA和电子签章,办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南,指南获取地址:https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金,供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/),申请办理投标(响应)担保函、保险(保证)保函。4.本项目采用远程电子开标。供应商的法定代表人或其授权代表应当按照本招标文件载明的时间和模式等要求参加开标。供应商应当登录云平台进行在线签到及解密,不需要委派代表前往开标现场及现场提交纸质或电子光盘投标(响应)文件。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:广东医科大学地 址:广东省东莞市松山湖科技产业园区新城大道1号联系方式:0769-228961332.采购代理机构信息名 称:广东中元招标代理有限公司地 址:广东省东莞市莞城街道创业社区莞太大道120号金马大厦八楼806-809室联系方式:0769-236637613.项目联系方式项目联系人:杨自立电 话:0769-23663761广东中元招标代理有限公司2024年03月18日广东医科大学购置科研设备一批项目招标文件(2024031802).zip
  • 北京易科泰受邀独家赞助参加第七届动物生理生态学学术会议并合作创办第一届动物生理生态研究技术和方法技术
    2017年9月15-18日,由中国生态学会动物生态学专业委员会主办、北京师范大学生命科学学院承办的“第七届动物生理生态学学术会议暨孙儒泳院士学术思想研讨会”在北京师范大学成功召开。来自全国的动物生态相关研究的科研工作者齐聚一堂,围绕动物生理生态研究的相关课题进行了深入的探讨。北京易科泰生态技术有限公司作为国内知名的动物生理生态研究高新技术专业公司,应邀独家赞助此次会议,并在会议上展示了一系列国际前沿上的动物呼吸代谢测量技术仪器,受到了研究人员的广泛关注。北京易科泰生态技术有限公司作为美国Sable Systems International公司在中国指定的唯一技术推广与售后服务的高新技术专业公司,领航国内最先进的动物能量代谢测量技术,占据国内动物能量代谢测量市场80%以上的份额。培训班现场:中科院动物所王德华教授做能量代谢技术理论及应用报告会议期间,易科泰公司与动物生理生态学术会议联合举办了第一届动物生理生态学研究技术和方法讲座。邀请中国科学院动物研究所的王德华研究员做了题为《能量代谢测量技术理论及应用》的报告,并特别邀请Sable公司总裁兼首席科学家John R.B. Lighton教授做了题为《Constraints and Solutions in Metabolic Measurement》的精彩报告;另外杜卫国研究员做了《两栖爬行类生理生态研究技术与方法》、北京师范大学牛翠娟教授做了《水生动物研究方法》、迟庆生博士做了《代谢仪器测定使用中的一些问题》等报告。本次培训班受到了大家的热烈响应,到场参加的人达到100人左右。易科泰生态技术公司从事动物能量代谢仪器技术服务已有十余年,为国内科研院校提供了上百套动物能量代谢仪器设备和相应技术服务,包括大小鼠等实验动物能量代谢与行为观测系统、牛羊等家畜家禽能量代谢测量系统、两爬类能量代谢测量系统、果蝇及昆虫能量代谢测量系统、斑马鱼及水生动物能量代谢与行为观测系统、人类能量代谢测量系统等,应用领域涵盖动物生理生态学研究、生物医学、家畜家禽营养与能量代谢研究、动物遗传与生物技术(能量代谢表型分析)、生态毒理学等,仪器设备采用国际先进的间接测热法( indirectcalorimetry),并结合行为观测、环境调控(如温度调控等)、体温心率监测、红外热成像等技术;除实验室测量仪器外,还提供了大量FMS、FoxBox等便携式能量代谢测量仪器。公司还通过Ecolab 生态实验室平台,与中科院动物所(动物生理生态与能量代谢)、农科院畜牧所(家禽呼吸代谢)、农科院植保所(蚜虫呼吸代谢)、疾控中心、北京实验动物中心等保持密切合作关系。易科泰展台易科泰展台前科研人员与我司技术人员热烈讨论 中科院动物所杜卫国教授做两栖爬行类技术方法报告John R.B. Lighton教授做学术报告 易科泰展台及能量代谢技术团队
  • 硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤
    硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤个硫化物的分解代谢可改善缺氧性脑损伤 -哺乳动物的大脑极易遭受缺氧影响- 大脑对缺氧敏感的机制尚不完全清楚。H2S是一种抑制线粒体呼吸的气体,缺氧可以诱导H2S的积累。Eizo Marutani等人研究发现,在小鼠、大鼠和自然耐缺氧的地松鼠中,大脑对缺氧的的敏感性与SQOR的水平及分解硫化物的能力成反比。硫醌氧化还原酶(sulfide: quinone oxidoreductase , SQOR)是一种谷胱甘肽还原酶家族的膜结合黄素蛋白,为硫化物氧化解毒的一种关键酶。沉默的SQOR增加了大脑对缺氧的敏感性,而神经元特异性的SQOR表达则阻止了缺氧诱导的硫化物积累、生物能量衰竭和缺血性脑损伤。降低线粒体中SQOR的表达,不仅增加了大脑对缺氧的敏感性,也增加了心脏和肝脏对缺氧的敏感性。硫化物的药理清除维持了缺氧神经元的线粒体呼吸,并使小鼠能够抵抗缺氧。相关研究于2021年5月发表在Nature子刊Nature communications上,题为《Sulfide catabolism ameliorates hypoxic brain injury》,该研究由美国马萨诸塞州总医院以及哈佛医学院共同完成。该研究团队一开始的研究方向并不是寻找可以治疗脑卒中的靶点,他们的研究方向是「人体冬眠」,就像以往科幻电影里的那种,得了某种不治之症,然后进行冷冻或者其他技术的冬眠,等待科技进步以后,再次复苏。一开始,他们是要寻找可以对小鼠进行催眠的物质,锁定在了H2S。期初,吸入H2S的小鼠进入了一种「冬眠」状态,体温下降,无法动弹。但是,令人惊讶的是,小鼠很快就对吸入H2S的影响产生了耐受性。到了第五天,他们行动正常,不再受到H2S的影响。更有趣的现象是,研究团队发现,对H2S耐受的小鼠,对缺氧也能非常好的耐受。因而研究团队提出了SQOR基因在耐缺氧中起发挥重要作用的假设。实验方法描述所有小鼠都被饲养在12小时的昼/夜循环中,温度在20-25°C之间,湿度在40%-60%之间。 -间歇性H2S吸入- 小鼠暴露于80 ppmH2S的空气中连续5天,每天4小时。实验过程中实时监测H2S浓度和FiO2。每天在H2S吸入前后测量直肠温度,以检查H2S对体温的影响。 -CO2产生量的测量- 最后一次的吸入空气或H2S24小时后,在对照组或硫化物预处理小鼠中测量二氧化碳的产生。将小鼠放置在全身体积描记系统内,并测量二氧化碳的产量。 -小鼠的缺氧和缺氧耐受性- 为了测量缺氧耐受性,在最后一次空气或H2S吸入24小时后,将小鼠放入透明的塑料室中。然后,用低氧气体混合物以1 L/min连续冲洗腔室,以达到所需的FiO2。在缺氧暴露期间连续观察小鼠最多60 min,当小鼠出现严重痛苦迹象(扭动或发作、呼吸频率低于6/分钟和尿失禁)时,将其取出,用5%异氟烷安乐死并视为死亡。 -组织采集- 将小鼠采用异氟醚麻醉,呼吸机机械通气。用空气或缺氧气体混合物通气3 min后,将小鼠进行安乐死,开始取材。实验数据a:对照组和硫化物预处理组(SPC)小鼠的体温b:二氧化碳产生率(VCO2) c:血浆中硫化物的浓度d:血浆中的硫代硫酸盐、脑组织中的硫化物浓度f:脑组织中的硫代硫酸盐、 g:存活率h:小鼠在5% O2低氧下的VCO2i:常氧和5%低氧下,脑组织中的硫化物j:per sulfide,k NADH/NAD+比l:乳酸水平。m脑组织中的SQOR相对表达量,n、o:脑组织和心脏组织中 SQOR蛋白水平p、q:离体脑线粒体的氧气消耗速率 (OCR)r:计算得到的 ATP转换率。地松鼠的缺氧耐受性和硫胺分解代谢增强研究团队用RNA沉默SQOR,发现可增加大脑对缺氧的敏感性,而神经元特异性SQOR的表达可阻止缺氧诱导的硫化物积聚、生物能衰竭和缺血性脑损伤。SQOR可改善神经元细胞的线粒体功能降低线粒体的SQOR基因的表达,不只是大脑,而且心脏、肝脏对缺氧的敏感性都增加了。硫化物清除剂的作用通过药物清除硫化物,可维持缺氧神经元的线粒体呼吸过程,使小鼠耐受缺氧。该研究阐明了硫化物分解代谢在缺氧时能量平衡中的关键作用,并确定了缺血性脑损伤的治疗靶点。 在自然界中很多强有力的证据可以证明该研究的结论。例如,已知雌性哺乳动物比雄性哺乳动物更能抵抗缺氧,而前者的SQOR水平更高。当女性的SQOR水平被人为降低时,她们就更容易缺氧(雌激素可能是观察到的SQOR增加的原因),例如更年期。此外,一些冬眠动物,如地松鼠,对缺氧有很强的耐受性,这使得它们能够在冬季身体新陈代谢减缓的情况下生存下来。一只地松鼠的大脑比同样大小的老鼠的SQOR高出100倍。该研究的主要研究者说:“人脑的SQOR水平非常低,这意味着即使是少量的H2S积累,就可以影响神经元的健康。我们希望有一天我们研发出像SQOR一样有效的药物,这些药物可以用来治疗缺血性中风,以及心脏骤停引起的缺氧。 -塔望科技-解决方案- 全身体积描记系统小鼠放置于体积描记器内,可以实时监测呼吸,也可进行低氧干预、H2S暴露。可进行低氧耐受实验,也可监测动物的 耗氧量、CO2产生量、呼吸代谢率等。全身暴露染毒系统可以进行长期H2S暴露染毒、低氧实验等。动物能量代谢系统可以综合评估动物不同处理后的各种表型变化:进食量、进水量、进食进水模式、活动量、耗氧量、CO2产生量、呼吸代谢率等。动物低氧高氧实验系统各种常压/低压/高压下的缺氧/高氧实验。可进行恒定低氧,也可进行间歇低氧。 -相关文献- Marutani E, Morita M, Hirai S et al. "Sulfide catabolism ameliorates hypoxic brain injury".[J]. Nat Commun 12, 3108 (2021). &bull end &bull
  • 易科泰祝贺2017年度北京实验动物科技学术年会胜利召开
    3月23日,由北京实验动物学学会、北京市实验动物管理办公室、北京实验动物行业协会共同主办的2017年北京实验动物科技学术年会在北京门头沟区龙泉会议中心开幕,三家主办单位的领导、来自北京地区以及上海、天津、河北、山东、广东、黑龙江、甘肃、辽宁、云南等省、市的实验动物科技工作者、管理及生产人员,北京实验动物学学会理事、理事代表、会员单位代表及个人会员,《实验动物科学》编委会委员,实验动物行业老专家、老科技工作者等约150多人参加了年会。北京市实验动物管理办公室李根平主任代表主办单位作开幕致辞,对大家踊跃参加学术活动表示赞赏,对兄弟省、市同仁的积极参与和大力支持表示欢迎和感谢。北京易科泰生态技术有限公司作为动物呼吸测热仪器参展商,应邀参加此次盛会。会议期间,易科泰展览仪器包括:Promethion代谢笼:Promethion系列仪器设备由数字化代谢笼、三参数气体分析单元、气流发生调控单元等组成,特别适合于生物医学实验研究,如肥胖症、糖尿病、心血管病等代谢异常病症的实验动物研究。 SSI动物能量代谢测量系统:该系统为模块式、间接法(indirect calorimetry)动物能量代谢测量系统,包括高精度气体分析仪(CO2分析仪、O2分析仪、水汽分析仪、甲烷分析仪等)、数据采集分析系统、气流发生控制抽样系统等。可根据研究对象和研究内容配置不同的实验测量系统,还可选配单通道、多通道等配置系统,而且可以采用开放式、封闭式等测量技术,并可配置DST植入式动物体温与心率记录仪。FMS便携式呼吸测量系统:配置有高精度CO2分析仪、O2分析仪、水汽分析仪、Baseline单元、气体二次抽样单元和数据采集系统等。FMS既可方便带到野外现场实验,也可在实验室内组成更复杂的多通道系统等,适用于从昆虫、啮齿类动物、两爬类、鸟类及中大型兽类乃至人类的能量代谢快速测量。RF-O2荧光光纤氧气测量技术:是基于REDFLASH光极传感器技术的最先进的氧气测量技术,由欧洲Pyroscience公司及Graz大学等科学家研制生产,由光极氧气传感器、测量仪及软件组成,广泛应用于环境科学、生态科学、植物科学、动物科学、海洋科学、生物医学、生物技术、食品科学等各个领域。DST动物植入式实时温度监测系统:DST植入式温度监测器是生物医学研究领域中的佼佼者产品,致力于符合动物福利并经过专业设计的温度传感器产品,该记录器能够很好的用于临床前研究和方便用于实验室动物监测温度。它既可靠又实用,具备实时遥测与数据自动储存双重功能,是要求完整性与重复性研究的理想选择。易科泰生态技术有限公司致力于引进、消化、吸收和创新国际先进生物生态科研技术,提供动物呼吸测热、基础代谢率、能量代谢率、代谢表型、动物体温心律测量等检测技术方案和试验服务与合作。目前Ecolab实验室配备有便携式动物呼吸测量系统,动物体温心律监测系统以及荧光氧气测量系统等,欢迎联系实验合作。
  • 发布FOBI整体荧光成像系统,小动物活体成像系统新品
    FOBI整体荧光成像系统可以对动植物体发出的荧光信号进行采集成像。FOBI内置四种不同的荧光通道(蓝、绿、红、红外),应用于各种荧光蛋白和染料的标记分析。能快速实时得到直观、高品质的图像和视频。1、应用范围广:肿瘤、免疫、药物开发等生命科学领域各个都可应用;荧光成像信号强,曝光时间短,无须事先转染荧光素酶基因,在活体成像研究中比生物发光成像应用更广。2、实时:曝光时间短,成像快,可实时进行动物手术操作。3、真彩色:使用彩色CCD图像传感器,能获得全方位真彩色图像,对比度更高,图像更清晰。4、操作简单,功能实用:信号背景一键消除,软件界面简洁无复杂操作过程;可录制视频用于回顾分析和教学;仪器可改装用于较大动物。5、数据准确:采用LED散漫光光源,光均匀性好,信号采集误差小;软件去除荧光背景保证数据准确。6、小巧方便:仪器整体结构紧凑,体积小,重量轻,占用空间小,可自由选择实验场地,省去转移动物的麻烦。7、价钱便宜,维修成本低:采用实用的仪器部件和功能,节省成本,可自行选择仪器配置。8、用户多,有大量文献支持 :已有100多篇SCI文章发表,包括Cell等高分期刊。创新点:(1)相比其它产品的伪彩处理,FOBI是真正意义上的真彩色图; (2)仪器整体结构紧凑,性能稳定,体积小,重量轻,占用空间小; (3)软件自带的一键扣除荧光背景信号和荧光定量分析功能,可在成像过程中实时分析图像的相对荧光强度和荧光区域的面积; (4)专为荧光成像应用设计; (5)无论成像质量和文章发表数目均在专做荧光成像的同类产品中处于领先水平。 FOBI整体荧光成像系统,小动物活体成像系统
  • 重大发明!微型生物芯片或将取代动物实验
    弗劳恩霍夫应用研究发展协会(欧洲最大的应用科学研究机构)最近表示他们已经开发出一种非常有前途的微型生物芯片,能够逼真的模拟人体内复杂的代谢过程,将来或能在药物实验中彻底代替动物模型。   为了证实药物的有效性,动物一直是实验室必不可少的实验模型,因为往往在分离的单一组织或者细胞中测试某种物质的作用是远远不够的。评估药物在机体内的作用是从整体影响的角度来评价,代谢过程产生的有毒物质,可能会影响其他某些器官。但是问题是动物反应不能完全代表人体。   柏林科技大学生物技术研究所和德雷斯顿研究所(Dresden-based Institute)的研究人员合作,共同设计了一种新的解决方案&mdash &mdash 多器官芯片,以惊人的准确性复制了人体复杂的代谢过程。研究人员表示,他们是按照1:100,000的比例复制人类机体结构:各种器官的细胞位于芯片内的不同位置,而这些&ldquo 微型器官&rdquo 通过细小管道彼此连接。一个微型泵会持续通过这些微通道为各处&ldquo 器官&rdquo 输送液体细胞培养液,模拟人体的血液循环系统。这个芯片的一个极大的优点便是研究人员可以根据需要修改芯片的构造,比如&ldquo 器官&rdquo 的数量,与微通道的连接状态,模拟不同的病理或者生理状态。这个技术不仅可以应用在新药物活性成分检测,也适用于皮肤对于新型化妆品耐受情况测试。   其实用流体通道连接不同类型的细胞样品的概念已经不算新鲜,不过这个新技术,比起同类有几个明显的优势:专业的工程设计使得微型泵能维持小于0.5微升每秒管道液体流速,这个比率才能最佳模拟细胞和液体介质之间的关系。其次,芯片内的微流体系统保证恒定持续的流动状态,如同人体血液一样,这是很重要的。   科研人员已经在芯片上加载细胞并测试了相关物质的作用,他们明确检测到了特定细胞中产生的代谢产物和其他细胞受到的影响。可以说,这种技术比在动物模型上试验药物更有说服力,因为动物的机体反应并不能1:1还原到人体身上。   这个技术已经在某些化妆品行业投入使用。或许不久将来,微型芯片也会应用到药物研究领域。
  • 研究发现促进多组织再生、延缓衰老的小分子代谢物
    再生是机体修复受损、病变或衰老组织的重要过程。从低等动物到人类,不同物种具有不同程度的再生能力,且这种能力随着物种的不断进化而逐步降低。例如,低等动物中的蝾螈能够实现断肢的完全再生,而包括人类在内的多数哺乳动物仅具备有限的再生和损伤修复能力。哺乳动物中,鹿角是唯一能够完全再生的器官。尽管高度进化的物种能在组织损伤时启动相应的再生修复程序,但这种再生修复的能力会随年龄增长而逐渐降低。众所周知,干细胞在组织再生和修复的过程中具有关键作用。例如,蝾螈可以通过形成芽基组织(一群去分化的具有干性的细胞)来完成肢体的再生。同样地,在每年的鹿角再生过程中,位于鹿角骨膜的鹿茸干细胞可以分化产生包含血管、软骨、骨、真皮和神经在内的完整鹿角器官。人类成体干细胞,如间充质干细胞,在多种组织和器官的再生修复过程中均起到重要作用,但这些干细胞的数量和再生能力同样会随着机体年龄的增加而降低。  虽然研究已发现机体再生能力随进化和衰老而逐步丧失的规律,但分子机制尚不明确。内源性小分子代谢物在不同物种间相对保守;然而,迄今为止,关于能够调节衰老和再生的小分子代谢物知之甚少。通过向自然界存在的低等动物的再生过程学习,以及向具有较强再生能力的年轻组织和干细胞学习,理论上有望发现跨物种保守的、调节再生和衰老的关键代谢小分子,从而为解码再生的代谢调控机制,发现促进再生、延缓衰老的关键代谢物提供新的线索和思路。  2月1日,中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组,与中科院北京基因组研究所(国家生物信息中心)张维绮研究组合作,在Cell Discovery上,在线发表了题为Cross-species metabolomic analysis identifies uridine as a potent regeneration promoting factor的研究论文。该研究解析了跨物种、跨年龄、跨组织的代谢分子特征,解码了与较高再生能力密切相关的代谢调节通路,鉴定了一系列能改够延缓人类干细胞衰老、促进多组织再生的关键通路和小分子代谢物,为衰老的科学评估、衰老相关疾病的防治以及再生医学的发展提供了潜在的分子标记物和干预策略。  该研究跨物种、跨年龄、跨组织地绘制多种细胞类型的代谢图谱,包括蝾螈断肢再生的芽基、鹿茸干细胞、年轻和年老食蟹猴的多种组织(脑、心脏、肝脏、肌肉、肾脏、脂肪、皮肤、血液)以及年轻和衰老的间充质干细胞,系统揭示了一些跨物种保守的、再生相关的代谢通路。例如,再生能力强的生物样本更倾向于富集多胺代谢、尿嘧啶代谢和脂肪酸代谢通路。进一步结合人类干细胞衰老的研究平台,研究细致的筛选潜在的促再生代谢物,发现小分子代谢物尿苷(Uridine)可以明显提升衰老人间充质干细胞的自我更新能力。进一步研究显示,尿苷处理可以在5种小鼠的组织损伤模型(肌肉损伤模型、肝纤维化模型、毛发再生模型、心肌梗塞模型和关节炎模型)中助力损伤或病变组织的再生修复。在肌肉损伤模型中,尿苷有效提升了肌肉的再生修复能力、缓解了肌肉损伤引起的炎症反应,同时增强了小鼠的肢体抓力和系统运动能力;在肝脏纤维化模型中,尿苷缓解了四氯化碳诱导的肝纤维化,有效改善了肝功能的多个生理指标;在毛发再生模型中,尿苷处理可以刺激毛囊提前进入生长期,从而促进毛发的生长;在心肌梗塞模型中,尿苷能有效缓解急性炎症、提升损伤心脏的收缩能力;在关节炎模型中,尿苷可以促进关节软骨再生、提升小鼠的关节运动能力。上述研究表明,单一代谢物尿苷能够促进哺乳动物多器官组织的再生修复过程。与年轻个体具有较强的再生能力一致,年轻人血液中具有比老年人更高的尿苷含量。科研人员进一步探索了尿苷处理是否可以增强老年个体的生理机能。结果发现,两个月的口服尿苷处理可以增强老年小鼠(22月龄)的生理机能,表现为肢体抓力和运动能力的显著提升。这些发现从多个层面证实了尿苷具有抑制人类干细胞衰老、促进多组织再生修复、提高老年个体生理机能的潜在活性。  该研究首次绘制了跨物种、跨年龄及跨组织细胞的内源性代谢物的全景图谱,系统解析了强再生能力所伴随的分子代谢通路。更为重要的是,该研究发现尿苷是一种能延缓人类干细胞衰老、促进哺乳动物多组织再生修复的关键代谢物。这些发现为深入认识机体损伤或病理修复的机制奠定了理论基础,并为提升老年群体的健康、预防和治疗衰老相关疾病提供了新策略。  该研究的相关数据已上传至衰老多组学数据库Aging Atlas(AA,https://bigd.big.ac.cn/aging/index)和再生多组学数据库Regeneration Roadmap(RR,https://ngdc.cncb.ac.cn/aging/index)。首都医科大学宣武医院、北京医院、北京大学第三医院等参与研究。研究工作得到科技部、国家自然科学基金、中科院及北京市等的支持。  论文链接
  • Nature:翻转新陈代谢开关,减慢癌症生长
    来自加州大学圣地亚哥分校的一项新研究表明,丝氨酸棕榈酰转移酶(serine palmitoyl-transferase)可以用作减少肿瘤生长的代谢反应“开关”。这一发现公布在8月12日的Nature杂志。研究小组通过限制饮食中的氨基酸——丝氨酸和甘氨酸,或在药理上靶向丝氨酸合成酶磷酸甘油酸脱氢酶,成功诱导肿瘤细胞产生了有毒脂质,从而减缓小鼠的癌症进程。研究人员表示,之后还需要进行进一步的研究,确定如何将该方法是否可以用于患者。在过去的十年中,科学家们发现从动物饮食中去除丝氨酸和甘氨酸会减缓某些肿瘤的生长。但是,大多数研究团队都集中研究了这些饮食如何影响表观遗传学,DNA代谢和抗氧化活性上。而来自加州大学圣地亚哥分校和Salk生物研究所的研究人员发现,这些干预措施对肿瘤脂质,特别是在细胞表面的脂质产生了巨大的影响。文章作者Christian Metallo说:“我们的工作凸显了新陈代谢的复杂性,以及在考虑采用这种新陈代谢疗法时,跨多种生化途径理解生理学的重要性。”在这种情况下,丝氨酸代谢是研究人员的重点。丝氨酸棕榈酰转移酶(SPT)通常使用丝氨酸制造称为鞘脂的脂肪分子,这对于细胞功能至关重要。但是,如果丝氨酸水平较低,则该酶的作用发生变化,可以使用其他氨基酸(如丙氨酸)作为底物,从而产生有毒的脱氧神经鞘氨醇。研究小组在检查了某些酶与丝氨酸的亲和力,并将它们与肿瘤中丝氨酸的浓度进行比较后,决定了这一研究方向。Metallo说:“通过将丝氨酸限制与鞘脂代谢联系起来,这一发现可能使临床科学家能够更好地确定哪些患者的肿瘤对靶向丝氨酸的疗法最敏感。”这些有毒的脱氧神经鞘氨醇在“anchorage-independent”条件下能最有效地减少细胞的生长,在这种情况下,细胞无法轻易粘附在体内肿瘤生长的表面上。为了更好地了解脱氧神经鞘氨醇对癌细胞有毒的机制,以及它们对神经系统的影响,研究人员认为有必要进行进一步展开研究。在最新这项研究中,研究小组向异种移植模型小鼠喂了低丝氨酸和甘氨酸的饮食。他们观察到,SPT转化为丙氨酸时,会产生有毒的脱氧神经鞘氨醇而不是正常的鞘脂。此外,研究人员还使用氨基酸类抗生素myriocin抑制了饲喂低丝氨酸和甘氨酸饮食的小鼠的SPT和脱氧神经鞘氨醇合成,结果发现肿瘤的生长得到了改善。Metallo指出,长期剥夺丝氨酸生物会导致神经病变和眼部疾病。去年,他领导了一个国际团队,确定降低的丝氨酸水平和脱氧神经鞘氨醇的积聚是一种罕见的黄斑病(称为2型黄斑毛细血管扩张症,MacTel)的关键驱动因素。这项工作发表在《新英格兰医学杂志》上。然而,丝氨酸限制或用于肿瘤治疗的药物治疗不需要长时间的诱导动物,或与年龄有关的疾病的神经病的治疗。
  • 生物3D打印,实验室动物的福音?
    ▍导读将药物推向市场是一个竞争激烈,成本高昂且具有挑战性的过程,涉及临床前实验室和动物测试,然后才是耗时且昂贵的四个阶段的人体临床试验,这可能需要长达7年至15年的时间,价格高达55亿美元。即使10种可行的药物化合物被确定用于人体试验,9种中只有1种能够真正进入市场。鉴于如此高的损耗率,生物3D打印是否可以通过更好地识别可行的化合物来节省宝贵的时间和资源,并将最有希望的药物投入临床试验?✦动物实验的局限性✦在药物发现的最初阶段(通常被称为临床前试验),将监测新的化学实体(NCE),以确定化合物在目标系统内外的生命周期(药代动力学)和它们的化学反应(新陈代谢)。由于围绕人体试验的伦理问题及其高昂的成本,这些早期试验有相当一部分是在动物身上进行的。尽管由于采用了更好的研究工具,以及在目标识别中人工智能的兴起,从临床前动物测试向临床人体试验的过渡有所改善,但仍然存在真正需要改进临床前筛查的必要,因为动物测试通常无法表现人体新陈代谢的复杂性,会导致错误的阳性和阴性结果,从而不能准确反映药物对人体系统的毒性。✦3D细胞培养更有意义✦考虑到动物模型的局限性,科学家们转向人体器官模型也就不足为奇了。但是,尽管人类细胞已经在2D中进行了长期培养,近年来,范式的转变导致越来越多的科学家认识到在生物打印所支持的3D环境中使用人类细胞的重要性,以便产生更具生理相关性的模型。通过将生物3D打印中的细胞培养自动化与精心定制的生物材料(称为生物墨水)相结合,就可以在更短的时间内,以更大的数量培植、供给和维护人体器官模型,从而减少了在这些任务上花费的时间和精力。实验室机器人现在也可以选择和放置大量的细胞培养试剂或其他NCEs和液体样本,从而实现更高的通量筛选,并更有效地运行各种其他实验室任务。✦生物墨水更好地模仿ECM✦生物墨水是帮助研究人员推进药物发现研究的另一个强有力的工具。组织特异性生物墨水改善细胞粘附和分化,帮助形成人体类器官。还可以添加蛋白质和其他生物因子,以更准确地重建细胞外基质(ECM),再次更好地模拟体内微环境。此外,通过多种交联方法(化学,光,热),可以调节构建体的刚度以更好地服务于特定的细胞类型,例如软骨或骨组织。✦学习更多✦生物3D打印的人体器官模型可以在药物开发的初始阶段更有效地识别可行的化合物,节省制药行业的时间和金钱,将最有希望的化合物转移到昂贵的人体临床试验中, 该技术的影响力不断增长,意味着科学家们将继续验证越来越多的应用。
  • 代谢组学| 岛津质谱助力生物标志物的研究与发现
    导读代谢组学(Metabonomics / Metabolomics)是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科,是系统生物学的重要组成部分,已经应用到了诸如动物、植物、微生物的机理研究中,着重探索、发现与疾病、医药、功能相关的生物标志物(Biomarker)。生物标志物是指“一种可客观检测和评价的特性,可作为正常生物学过程、病理过程或治疗干预药理学反应的指示因子”,寻找和发现有价值的生物标志物已经成为当前生物、医药领域的研究热点。然而,生物标志物的发现,是一场砂砾淘金、去伪存真的艰难征程,面临诸多挑战。 挑战1 生物标志物的发现,海量筛选,准入高,难度大 相比于基因组学和蛋白组学,代谢组学难度急剧增加。原因有: 1. 目标物范围更广:基因/转录组只需测4种核苷酸排列,蛋白组测20种氨基酸排列,代谢组则包含各类小分子代谢物,要进行结构鉴定可比大海捞针; 2. 需要交叉专业知识:如将代谢组学应用在生物研究中,需要分析化学背景进行分离检测,这些数据的正确解析和可视化需要有统计分析的基础;最后需要了解生物学知识以诠释数据背后的生物学意义; 3. 软硬件要求高:使用的分析体系大都属于高端仪器及其配套软件,比如色-质谱联用系统里色谱可选GC-MS,LC-MS,CE-MS,质谱根据靶向、非靶向可选QQQ,Q-TOF,IT-TOF等;海量数据采集完毕还需要专业、多功能数据分析平台解读数据,最后还要对潜在生物标志物进行结构鉴定,因此代谢组学每一步都是准入高,难度大! 挑战2 如何去伪存真,减少无意义差异物,找到真正的生物标志物 代谢组学巨大的挑战之一,是如何减少生物样品本身,或采集、保存、前处理和分离检测过程中产生“非预期”或“噪音”代谢物,从而去伪存真,找到真正的差异生物标志物: 1. 个体情绪差异、非目标病因的生理差异(近期饮食习惯、喝水量、排尿量、运动量、生病、过敏)、其他药物的耦合作用/副作用,都会对个体代谢物产生非预期的影响; 2. 在采集样本时,如血样、组织、器官,采集者参差不齐的技术熟练度也会引入其他刺激和干扰因素; 3. 样品的保存同样会引入大量干扰物或造成样品变化。比如保存前是否存在溶血,保存温度,冷冻时间长短等,都会使样品产生不可预期的变化; 4. 不同的样品前处理手段,如液液萃取、固相萃取、蛋白沉淀等,其化学、物理选择性不同;另外,操作人员的熟练度、溶液量、溶液污染、萃取柱批间差等样本外的误差,都可能会造成样品组内和组间差异。 海量的待选小分子目标物,加上上述这些“不确定性”和“科学偏差”产生比生物标志物浓度更高、响应更强的无意义组别差异物,使得代谢组学在生物标志物发现的路上,困难重重,犹如大海捞针,沙里淘金。虽然后续的统计分析会把大多数的这类干扰物去除,却不能保证最终能得到正确的生物标志物,或使其处于最显著地位。 虽然代谢组学研究困难重重,但经过多年的研究探索,科研界都认同利用代谢组学的思路发现生物标志物是方向正确、前景广阔的,相信随着分析仪器,特别是高端质谱及其配套软件和科学家研究水平的提高,越来越多有用的生物标志物会被挖掘出来造福于人类。 岛津是全球领先的质谱研发、生产厂家:从上世纪70年代开始研发扇形质谱,成功生产了世界上第一台商品化扇形磁场型质谱GCMS LKB9000;80年代开发了基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),岛津科学家田中耕一先生在2002年因为MALDI离子源的研发获得了诺贝尔化学奖,因此岛津拥有深厚的质谱研发基础和实力。 目前岛津质谱的产品线齐全,有机质谱包括单四极杆质谱(SQ)、三重四极杆质谱(TQ)、高分辨质谱离子阱飞行时间质谱(IT-TOF)和四极杆飞行时间质谱(Q-TOF);无机质谱有ICP-MS;生命科学领域有MALDI-TOF、质谱显微镜等。这些质谱仪器与分离技术联用,满足科学研究的各种需求。基于岛津高端质谱,国内高校研究所发表了多篇代谢组学用于脑卒中、癌症和动物生理相关的生物标志物发现的文章,在此系列微信中挑选出典型案例,帮助读者进一步了解疾病和生理现象。
  • 贾伟教授眼中的代谢组学
    最近代谢组学的创始人、英国帝国理工的Jeremy Nicholson教授一直在鼓吹“表型组”,即Phenomics。表型组的概念目前还不是那么清晰,可以笼统地理解为研究某一生物或细胞除了基因组以外的所有组学的集合,而其中最核心的部分,就是代谢组!上个月复旦大学的唐惠儒教授(唐教授曾在帝国理工的寺院练过多年的弹指神通)告诉我,复旦的金力教授正在牵头开展基于表型组的大型队列研究。在队列研究的范畴内,他们把表型组定义为个体从胚胎发育到出生、成长、衰老以及死亡过程中的形态特征、功能行为、分子组成规律,分成三个层面 - 生物特征、物理特征、化学特征,来进行系统的测量。  我个人很推崇这个表型组研究的策略,因为前面文章讨论过 – 基因组学不可能是精准医学的唯一手段。如果说疾病是遗传因素和包括生活方式在内的所有环境因素共同作用的一种结果的话,表型组反映的信息则更接近疾病本身。  我们知道细胞内的生命活动由众多基因、蛋白质、以及小分子代谢产物来共同承担,而上游的(核酸、蛋白质等)大分子的功能性变化最终会体现于代谢层面,如神经递质的变化、激素调控、受体作用效应、细胞信号释放、能量传递和细胞间通讯等,所以代谢组处于基因调控网络和蛋白质作用网络的下游,所提供的是生物学的终端信息。如同我们在长江的上游建大坝或对江水改道,这些项目的生态影响会在下游的河道和地域体现出来一样,我们经常说,基因组学和蛋白组学告诉你可能发生什么,而代谢组学则告诉你已经发生了什么。  我们称细胞内的代谢物特征性变化为代谢指纹 (Metabolic Fingerprints),分泌到胞外的代谢物为代谢足迹 (Metabolic Footprints)。与基因组、转录组学和蛋白组学比较,代谢组学还具有以下特点。首先,基因和蛋白表达在功能水平上的微小变化会在代谢物上得到放大,从而使检测更容易 其次,许多基因和蛋白的非功能性变化不会在代谢物上反映出来,从而起到了上游信息向下游传递过程中“噪音过滤”的效果 第三,代谢物的种类要远小于基因和蛋白的数目,物质的分子结构也要简单得多,因而代谢组学所采用的代谢物信息库,远没有全基因组测序及大量表达序列标签的数据库那么复杂。另外,常见代谢产物在各个生物体系(如植物的初级代谢、微生物、动物)中都相似,所以代谢组学研究中采用的平台技术可以在不同的生物体系中得到应用。  唐人孟浩然有两句诗 - 人事有代谢,往来成古今。从万物皆有兴衰代谢的角度来看,我们的生物世界其实是由代谢组组成的,是这些不同的代谢组让我们生物界呈现出五彩缤纷、气象万千的表型。我们地球上的各种植物含有几十万种(大约25-50万种植物化学分子)代谢物,微生物界大约有几万种代谢物,而我们哺乳动物体内常见(分子量小于1500)代谢产物有5-7千种。这三类代谢组互相渗透,植物和微生物的代谢物通过食物、营养补充、药物等形式进入我们人体的代谢网络,也使我们每一个人的代谢表型呈现出各种不同的特征。  我曾经在以前的一篇博文中把人体的代谢网络比喻成我们所居住的都市交通网络,从市中心(譬如上海的人民广场)到城市外围的任意一点(如浦东国际机场)理论上有无数条途径可走,但大家都知道最可行的途径也就是少数几条。而我们现在究竟要走哪一条道路去机场,主要看这一刻我们的交通工具、交通状况、时间和资金情况。生命活动其实也是一样的,我们人类三万多基因,尽管功能基因所占比例不大,但它们排列组合之下,就会出现无穷多种可能性,而奇妙的是,在指挥系统近乎无穷多种可能的指令下,仅仅产生出几万种蛋白,而下游的代谢物和代谢通路更少,尤其是主要的代谢通路(交通主干线)更是屈指可数,可以在一张白纸上画清楚。那么这说明什么呢?说明再复杂的生物系统在它的功能层面有着简单的、共性的一面。有人对收集到的各种癌细胞进行检测,发现了共有大约5百万种基因突变方式,但这些变化再复杂还是有章法可循的,它们无非是要在功能层面(譬如代谢层面)实施调整和转换,达到一个或几个简单的目的 – 要么获取更多的能量,要么获得更多的物质,或者设法排除更多的废弃物,或者增强自身的抗氧化抗应激(抗药物)能力。总之癌基因调控的目的明确 - 要生存、增殖、从周边掠夺资源并向周边扩散。如果我们能够这样来看问题,我们就可以在寻找共性的变化中把复杂问题简单化,而代谢组学将是疾病分子表型和功能研究中的一门核心技术!  再举个例子来说明为什么代谢组学重要。现在肠道菌群研究已经成为科技界最为火爆的领域之一,你搞生物的话要是不谈点菌群啥的你都不好意思出门开会!但是,这个领域目前玩的只有一个技术 – 测序,不是16S rRNA测序就是NextGen宏基因测序!测序告诉我们的是什么呢?是肠道细菌的种类信息,从门到属到种(有时甚至能到株)的分类和丰度值,如同你要研究一个城市的安全问题,这个检测技术可以帮你搞到一本覆盖全市大多数居民的花名册,仅此而已。两个肠道菌群组成相差很大的健康人站在一起,我们无法判断他们结构上的差异意味着什么,如果两个人用同一种饮食,这些菌群差异在两个人代谢和生理上会带来的什么样的功能性变化我们尚难以预测。当然菌群研究者们说他们可以通过检索数据库获得功能信息,但这些功能信息怎么来建模预测呢?每一种代谢功能下各种细菌进行相加或是加权后相加?那么互相抵消互相干扰的怎么算呢?最简单明了的代谢功能表征方法就是测代谢组!由此获得的数据是各种细菌集成的功能以及与宿主共同作用下的最终结果!  但是,代谢组学目前尚无法全面进入精准医学和相关健康领域的产业化服务。其主要瓶颈有两个,一是标准化的问题,二是通量的问题。代谢组学往前发展的一个必经之路是定量化和标准化。基因测序技术目前成为转化研究和技术产业化的首选工具,一个重要原因是这种高通量检测技术的标准化已日渐成熟并正在行业内逐步得到普及。目前国内测序行业多家企业在基因组数据分析处理(包括测序采样与分析、碱基读出、载体标识与去除、拼接与组装、间歇填补、重复序列标识等等)逐步建立了统一的标准和流程。我们可以把华大基因比喻成秦统一六国,它积极参与国际领域内大数据管理、整合和共享标准的建立,利用自身硕大的测序平台体量和技术实力,在技术标准方面成为行业内的执牛耳者。而代谢组学则还没有发展成熟,还处于春秋战国诸侯争霸时期。  目前代谢组学除了核磁共振仪外,主要分析仪器为质谱。而包括飞行时间质谱(TOF)、三重四级杆串联质谱(TQ)、四级杆飞行时间串联质谱(QTOF)、离子回旋共振质谱(ICR)、轨道离子阱(Orbitrap)等高分辨质谱仪的生产厂家不下十家。这些厂家都有自己独特的仪器配置、数据处理软件、以及数据库。不同厂家用的工作软件和数据库之间都无法对话(cross-talk),因此一旦购买了某一个厂家的设备来做代谢组学,研究者往往只有照搬该厂家提供的全套分析工具,因而整个行业缺乏包括数据处理标准、数据分析途径、生物描述规范、以及报告标准在内的统一的代谢组学标准流程或标准协议。对于代谢产物鉴定,各个实验室的做法也是参差不齐,有的完全依赖国际数据资源库,有的用厂家自带数据库,有的用自己的标准品来鉴定,以致于数据的质量良莠不齐!  代谢组学要想全面进入临床医学和健康产业的服务领域,需要化大力气解决技术平台的行业标准化问题。从代谢组学设备生产厂家到各个实验室之间都需要逐步改变工作模式,从各自为战百花齐放到互相合作统一标准,共同建立行业内的技术规范,不同平台产生的数据可以交互验证(cross-validation),最终建立起一个行业内可以共享的代谢组学数据库。  也只有在行业普遍接受的技术标准的前提下,我们才可能扩大检测规模。而没有一定的检测通量,例如一次检测数万或数十万样本的能力,代谢组学技术也很难在大型研究项目和精准医学领域扮演一个有意义的角色。前面说到复旦大学开展的基于大型队列的表型组学研究,目前已经纳入计划的队列达到二十万人,以每个人在六个时间点采集样本计,总样本数就达到了120万份,随着计划的推进,样本数将持续上升。可以想象,只有采用统一的技术标准和具备足够检测通量的代谢组学实验室才可能承担这类项目的研究工作。  记得八十年代读书的时候看过一部纪录片《话说长江》,有二十五集,当时这部电视播出后举国轰动,中国观众在信息闭塞了几十年后,通过一条流淌了数千万年全长六千多公里的河流的介绍,第一次直观的、全景的在电视中看到了自己国家广袤的大地、多彩的人文、以及长江流域美丽的自然风光。每天晚上随着主题歌响起,每个人的心里开始激动和期盼,“你从雪山走来,春潮是你的丰采 你向东海奔去,惊涛是你的气概̷̷ ”同样,我们今天尽管科学高度发达,人类对于自身几乎是所有的重大疾病的发病机制的认知水平还处于Dark Ages(黑暗时代)阶段,随着基因组学的日趋成熟和表型研究工具如代谢组学的广泛应用,我们将会把基因和表型信息连接起来,有可能逐步打开一些疾病的黑箱,像了解一条古老的河流一样逐步认识我们的生命,一步一步地逼近疾病和生命的本质!
  • 脂联素:代谢综合征治疗新方法
    代谢综合征及其治疗瓶颈   代谢综合征包括高胰岛素血症、糖耐量异常、肥胖、高血压,以高甘油三酯和低高密度脂蛋白胆固醇为特点的血脂异常,以及低密度脂蛋白相关的小颗粒导致动脉粥样硬化等病症,是当前发达国家或发展中国家的主要死因之一。   近来的科学研究表明,在代谢综合征中,胰岛素抵抗和高脂血症是2个关键指标,两者密切相关并贯穿于代谢综合征过程中。因此,当诊断代谢综合征时,应对2型糖尿病的危险因素和加速动脉粥样硬化性血管疾病的因素有充分认知。   动脉粥样硬化被认为是一种慢性炎症性的脂类代谢疾病,其复杂的病理生理过程始于在动脉壁上含有大量胆固醇的脂蛋白吸引血流中的单核细胞黏附并侵入血管内皮细胞层,这些细胞吸收脂蛋白后分化为巨噬细胞,后者在这一过程中发挥了关键作用。巨噬细胞继续积聚大量脂类,最终形成泡沫细胞,并在动脉壁上形成胆固醇性病变斑块。由于巨噬细胞转化为泡沫细胞是形成动脉粥样硬化病变的关键环节,所以防止或逆转胆固醇积聚,以及巨噬细胞和泡沫细胞的形成,进而防止或减少动脉粥样硬化病变,成为近年来科研的重要课题之一。   由于代谢综合征由一组紧密相关的病症组成,目前除改变生活方式和单纯治疗单一症状外(即使治疗单一症状也并非易事),至今尚无全面治疗代谢综合征的首选方法。因此,寻找一种有效的治疗方法去应对代谢综合征及多种危险因素并存的情况,无疑是一种巨大挑战。   脂联素的发现及其功能   脂联素最初由克隆脂肪细胞特异表达基因而来,因此该物质是脂肪细胞特异性表达的细胞因子。   近年来的流行病学证据表明,在2型糖尿病胰岛素抵抗、肥胖和心血管疾病等患者中,血液循环中的脂联素水平有所下降,这种低血浆脂联素水平与上述疾病状态下脂联素基因在脂肪组织中的表达减少有关。另有证据表明,与低脂联素血症和胰岛素抵抗一样,脂联素基因多态性也可能是2型糖尿病的病因之一。然而,脂联素基因变异程度与低脂联素血症、肥胖和胰岛素抵抗的产生,其代谢作用及机制尚未明确。   此外,脂联素已被证实能促进骨骼肌和心肌细胞的脂质氧化,并能减少肝细胞的肝葡萄糖生成。因此,脂联素与改善糖耐量、降低血浆甘油三酯等体内代谢活动有关。   巨噬细胞:脂肪组织胰岛素抵抗的根源   巨噬细胞在体内是一种来源于单核细胞系统的多核吞噬细胞,具有高度可塑性及迁移性,能从骨髓随血液循环进入各种组织,并影响这些组织细胞的表型与功能(图)。最近的研究表明,巨噬细胞可能在代谢疾病的发生发展过程中发挥重要作用。研究证实,巨噬细胞在肥胖者的脂肪组织中大量增加,在极端的例子中,巨噬细胞可占脂肪组织的40%。脂肪组织是胰岛素作用的靶组织之一,而巨噬细胞能分泌胰岛素抵抗性炎症细胞因子,这一特点使其成为了脂肪组织对胰岛素抵抗的潜在根源。有关概念指出,巨噬细胞能对胰岛素的靶组织产生直接影响,从而导致靶组织出现胰岛素抵抗。   此外,动物模型研究也显示了巨噬细胞导致胰岛素抵抗的因果作用。当动物被喂食高脂食物时,特异性敲除巨噬细胞中的某些炎症基因能对这些动物产生保护作用,有利于增强葡萄糖耐量并减轻高胰岛素血症。上述结果显示,巨噬细胞在炎症细胞引起的胰岛素抵抗过程中至关重要,阻止巨噬细胞浸润对胰岛素靶组织的不利炎症反应及异常代谢影响,有望成为改善体内胰岛素敏感性的重要手段之一。   脂联素:通过抑制巨噬细胞来发挥功能   脂联素虽然不在巨噬细胞中表达,但其已被证实能通过下调清道夫受体A和胆固醇酰基转移酶1(ACAT1)的基因表达,从而抑制巨噬细胞转化为泡沫细胞。研究证明,脂联素也可能通过抑制单核细胞向巨噬细胞迁移并转化成泡沫细胞以及减轻细胞的炎症过程,来抑制体内血管壁的动脉粥样硬化。在脂类代谢中,低脂联素水平或能增加富含甘油三酯的血浆脂蛋白及产生泡沫细胞的脂肪氧化物,同时减少高密度脂蛋白,从而促进泡沫细胞形成。   另有体外细胞培养试验证明,脂联素对内皮细胞的细胞间黏附分子1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子1(VCAM-1)和E-选择素等基因表达也有抑制作用。   此外,越来越多的证据表明,心血管死亡率与低血浆脂联素水平紧密相关,进一步证实了脂联素具有抗炎和抗动脉粥样硬化的重要作用。   脂联素:治疗代谢综合征的新方法   我们最近的研究结果表明,在人THP-1巨噬细胞中直接表达脂联素可以调节脂类代谢,减少巨噬细胞转化为泡沫细胞,从而证实了脂联素的抗炎、抗动脉粥样硬化作用, 以及脂联素在抑制巨噬细胞转化成泡沫细胞过程中的作用。   由于巨噬细胞是一种高塑性循环细胞,它们能通过血液循环进入各种靶组织,进而影响这些组织或细胞的功能。因此,为了研究脂联素和巨噬细胞在体内的功能作用,我们建立了巨噬细胞特异性脂联素转基因小鼠模型,并证明了脂联素在小鼠巨噬细胞中的特异表达能显著减少巨噬细胞中胆固醇和甘油三酯的积聚,并能减少巨噬细胞转化为泡沫细胞,进而改善动脉粥样硬化病变程度。此外,脂联素在小鼠巨噬细胞中的表达还能使全身代谢活跃组织的炎症细胞因子水平有所降低,如单核细胞化学趋化蛋白质1(MCP-1)和肿瘤坏死因子等,从而提高生理性葡萄糖耐量及胰岛素敏感性的整体水平。   综上所述,我们的研究结果表明,通过脂联素来抑制巨噬细胞浸润或升高血液循环中的脂联素水平,能影响其他组织和细胞的重要代谢活动,进而改变生理性代谢功能的整体水平,或能成为一种治疗代谢综合征的新方法。
  • 750万!同济大学代谢组学质谱分析系统采购项目
    项目编号:0811-234DSITC0239项目名称:代谢组学质谱分析系统预算金额:750.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):750.0000000 万元(人民币)采购需求:代谢组学质谱分析系统/壹套(项目预算:人民币750万元,可以采购进口产品)合同履行期限:合同签订之日起至合同内容履行完毕止本项目( 不接受 )联合体投标。获取招标文件时间:2023年02月20日 至 2023年02月27日,每天上午9:00至11:30,下午13:00至16:30。(北京时间,法定节假日除外)地点:微信公众号“东松投标”方式:关注微信公众号“东松投标”,完成信息注册,即可购买招标文件。售价:¥700.0 元,本公告包含的招标文件售价总和对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名称:同济大学地址:上海市四平路1239号联系方式:袁老师 021-659856142.采购代理机构信息名称:上海东松医疗科技股份有限公司地址:上海市宁波路1号申华金融大厦11楼联系方式:刘韵、王悦 0086-21-63230480转8606、86273.项目联系方式项目联系人:刘韵、王悦电话:0086-21-63230480转8606、8627
  • 阿尔塔氟虫腈及其代谢物混标现货供应!
    2017年7月20日,比利时通过RASFF系统通报鸡蛋中检出氟虫腈。问题鸡蛋已被销往12个国家或地区。据报道,问题鸡蛋产自荷兰,氟虫腈被不恰当的用于养鸡场的清洁物品中,造成鸡蛋被检出残留物。针对此事,国家质检总局第一时间在官网做出回应表示,“我国对进口禽蛋及其产品实施严格的检验检疫准入管理。目前包括荷兰在内的欧盟各成员国的新鲜禽蛋和禽蛋产品均尚未获得检验检疫准入资格,不能向我国出口,请中国境内消费者不必为此担心。”氟虫腈是一种苯基吡唑类广谱杀虫剂,对蚜虫、叶蝉、飞虱、鳞翅目幼虫、蝇类和鞘翅目等重要害虫有很高的杀虫活性,对作物无药害。然而氟虫腈会对农作物周围的蝴蝶、蜻蜓等造成影响,并且现有动物实验研究表明,短期摄取大量氟虫腈会对神经系统造成不良影响,长期摄取氟虫腈可能会损害肝脏、甲状腺和肾脏,但不会引起基因突变、致癌或对生殖能力、胎儿造成影响。德国禁止在用于食品加工的动物养殖过程中使用氟虫腈。目前德国实行欧盟的相关规定,要求食品中的氟虫腈残留不能超过0.005毫克/千克。我国国标GB 2763-2016中明确了氟虫腈在谷物、油料和油脂、蔬菜、水果、糖类和食用菌中的限量(玉米及鲜食玉米0.1mg/kg,其他为0.02mg/kg),但未明确在蛋类中的规定。“毒鸡蛋“事件发生后,虽然我国国内市场暂无进口禽蛋,但是仍然引起相关各科研机构、第三方检测公司的及仪器公司的注意,其中阿尔塔的合作伙伴SCIEX及博纳艾杰尔在最快的时间内发布了鸡蛋中氟虫腈的检测方法。SCIEX:如何应对欧洲“毒鸡蛋”来袭?博纳艾杰尔:这个八月有点忙,“毒鸡蛋”怎么防? 阿尔塔科技有限公司提供氟虫腈及其代谢物的单标、混标,均为现货!更多产品欢迎咨询订购!单标货号产品名称英文名称CAS#溶剂包装1ST20305-100M氟虫腈Fipronil120068-37-3甲醇100ppm, 1ml1ST20502-100A氟甲腈Fipronil Desulfinyl205650-65-3乙腈100ppm, 1ml1ST20306-100M氟虫腈硫化物Fipronil Sulfide120067-83-6甲醇100ppm, 1ml1ST20308-100M氟虫腈砜Fipronil Sulfone120068-36-2甲醇100ppm, 1ml混标1ST27612-100A氟虫腈及其3种代谢物混标, 100ppmFipronil & 3 Metabolites Mix Solution, 100ppm乙腈100ppm, 1ml
  • 干货分享~卡巴氧、喹乙醇及代谢物前处理方法
    喹噁啉类药物的危害及检测目的喹噁啉类药物是一类化学合成类的抗菌促生长剂,它们的基本结构是喹噁啉-1,4-二氧化物,即喹噁啉环。主要包括喹乙醇、卡巴氧、喹喔啉、喹赛多、喹多辛、西诺喹多、德那资多(肼多司)、乙酰甲喹和喹烯酮等药物。研究表明,喹噁啉类药物对DNA致突变、致损伤,破坏细胞抗氧化作用系统,可以引起细胞自由基的产生,导致细胞DNA发生氧化性损伤,还会引起细胞周期阻滞和细胞凋亡。传统喹噁啉类药物喹乙醇和卡巴氧,由于其对人体危害最/大,世界各国和国际组织对这两种兽药制定了严格的残留限量规定。欧盟1998年发文禁止喹乙醇和卡巴氧在食品动物生产中作为促生长添加剂使用。2020年我国生效实施的GB 31650-2019《食品安全国家标准食品中兽药zui/大残留限量》中规定了猪肌肉和猪肝脏组织中喹乙醇残留标志物的zui/大残留限量。同年我国农业农村部公告第250号规定卡巴氧及其盐、酯为食品动物中禁止使用的药品。但是,这些药物在生产实践中被大量地非法使用或滥用,其残留对消费者健康造成了巨大的潜在威胁。喹乙醇和卡巴氧进入动物体内后,能够在短时间内代谢成十多种产物,研究表明,3-甲基-喹噁啉-2-羧酸(MQCA)是喹乙醇在动物体内代谢后的主要产物,喹噁啉-2-羧酸(QCA)是卡巴氧在动物体内代谢后的主要产物,且该产物在动物体内滞留时间较长,因其含量与总残留关系稳定,所以将MQCA定为喹乙醇在动物体内代谢的残留标示物,将QCA定为卡巴氧在动物体内代谢的残留标示物。本文阐述了如何将卡巴氧、喹乙醇及代谢物从样品基质中分离提取出来,并经过净化后,转化成液质联用仪可以检测的形式。以提取、净化为重点,依据国标GB/T 20746-2006,为检测人员和相关领域研究人员提供一定的参考。检测项目:卡巴氧、脱氧卡巴氧、喹噁啉-2-羧酸(QCA)、3-甲基-喹噁啉-2-羧酸(MQCA)应用范围:牛、猪肝脏和肌肉液相色谱-串联质谱法方法原理:卡巴氧:用乙腈+乙酸乙酯(1+1)溶液提取肌肉和肝脏组织中的卡巴氧,提取液经正己烷脱脂后,旋转蒸发至干,残渣用甲酸(0.1 %)+甲醇(19+1)溶液溶解。样液供液质测定,内标法定量。脱氧卡巴氧、QCA、MQCA:用甲酸溶液消化试样,使组织中天然存在的酶失活,然后加入蛋白酶水解,盐酸酸化,离心过滤后,过Oasis MAX固相萃取柱或相当者净化。先用二氯甲烷洗脱脱氧卡巴氧,再用2 %甲酸乙酸乙酯溶液洗脱QCA和MQCA,氮气吹干洗脱液,残渣用甲酸+甲醇(19+1)溶液溶解,样液供液质测定,内标法定量。 前处理仪器:固相萃取装置;氮气浓缩仪;液体混匀器;分析天平(感量0.1 mg和0.01 g);真空泵;均质器;移液器(10 μL~100 μL和100 μL~1000 μL);聚丙烯离心管(50 mL具塞);pH计(测量精度±0.02 pH单位);低温离心机(可制冷到4 ℃);玻璃离心管(15 mL)。检测仪器:HPLC-MS/MS+ESI源试样制备与保存将牛、猪肝脏和肌肉组织样品充分搅碎,均质,分出0.5 kg作为试样,置于清洁样品容器中,密封,并做上标记。将制备好的试样于-18 ℃以下保存。前处理方法1. 卡巴氧的前处理步骤称取5 g试样(精确至0.01 g),置于50 mL聚丙烯离心管中,加入5 g中性氧化铝,加入25 mL乙腈+乙酸乙酯(1+1)溶液,于液体混匀器上充分混合5 min,以5000 r/min离心5 min,将上清液移取至另一干净的50 mL离心管,加入10 mL正己烷到管中,振荡2 min,以5000 r/min离心5 min,弃去上层正己烷,将下层清液转移至150 mL鸡心瓶中。加入25 mL乙腈+乙酸乙酯(1+1)溶液,重复提取一次,正己烷除脂后合并两次提取液于同一鸡心瓶中,加入一定量的喹噁啉-2-羧酸-d4(QCA-d4)标准溶液,使其浓度为2.0 ng/g,40 ℃水浴减压旋转蒸发至干。准确加入1.0 mL 0.1 %甲酸-甲醇(19+1)溶液溶解残渣,过0.2 μm滤膜后,供液质测定。2. 脱氧卡巴氧、喹噁啉-2-羧酸、3-甲基-喹噁啉-2-羧酸的前处理步骤称取5 g试样(精确至0.01 g),置于50 mL聚丙烯离心管中,加入10 mL 0.6 %甲酸溶液,混匀后,置于(47±3)℃振荡水浴中振摇1 h;先加入3 mL1.0 mol/LTris溶液混匀,再加入0.3 mL 0.01 g/mL蛋白酶水溶液,充分混匀后,置于(47±3)℃振荡水浴中酶解16 h~18 h。加入20 mL 0.3 mol/L盐酸溶液,振荡5 min,在10 ℃以5000 r/min离心15 min,上清液过滤。将滤液移入Oasis MAX固相萃取柱(3 mL甲醇和3 mL水活化)中,待样液全部流出后,用30 mL 0.05 mol/L乙酸钠-甲醇(19+1)溶液淋洗固相萃取柱,真空抽干15 min。在一支干净的玻璃管内加入一定量的喹噁啉-2-羧酸-d4(QCA-d4)标准溶液,使其浓度为2.0 ng/g,再用4×3 mL二氯甲烷将脱氧卡巴氧洗脱至管内,在45 ℃用氮气浓缩仪吹干。固相萃取柱再用3×3 mL甲醇、3 mL水、3×3 mL 0.1 mol/L盐酸溶液和2×3 mL甲醇-水(1+4)溶液分别淋洗,真空抽干15 min,然后用2 mL乙酸乙酯再淋洗固相萃取柱,弃去全部淋出液,最后用3 mL 2 %甲酸乙酸乙酯溶液洗脱喹噁啉-2-羧酸(QCA)和3-甲基-喹噁啉-2-羧酸(MQCA)到上述吹干的试管中,在45 ℃用氮气浓缩仪吹干。准确加入1.0 mL 0.1 %甲酸-甲醇(1.标准物质分别用甲醇配制成100 m-d4)同位素内标进行回收率的校正,也可以配合使用各个化合物相对应的同位素内标。
  • ADME系列—肾脏代谢在药物研发中的重要性
    众所周知,肝脏是药物代谢的主要器官。但是,随着分子生物学如蛋白质分离纯化技术、免疫抗体标记及cDNA技术的发展和应用,越来越多的药物代谢酶在肝外组织和器官中被发现。再加上药物代谢研究的不断深入,人们逐渐发现有些药物在肝内和肝外都有代谢,而有些药物的部分代谢过程仅在肝外的特定组织进行,如维生素D3的1位羟化仅于肾脏中代谢,更加证实了肝外组织在药物代谢过程中发挥着重要作用。1 药物的肾脏代谢除了维持水和电解质平衡的生理功能以及排泄内源性和外源性物质外,肾脏也是Ⅰ相和Ⅱ相代谢生物转化的重要器官。肾脏中的药物代谢酶主要分布于肾皮质和肾髓质中,尤其是肾皮质中酶的种类更丰富。图1 肾脏的解剖结构示意图(来源:百度图片)肾中的Ⅰ相代谢酶主要有P450 酶、脱氢酶及各种单加氧酶等,但其含量或活性均明显低于肝脏药酶,所以药物在肾脏中的 I 相代谢处于次要地位。肾中的药物代谢酶主要是Ⅱ相代谢酶,如葡萄糖醛酸转移酶硫酸转移酶、谷胱甘肽-S-转移酶、N-乙酰化酶和氨基酸结合酶等,因此Ⅱ相代谢在药物的肾代谢中占据主要的地位。表 1 肾脏中主要代谢酶的分布情况注:“√”代表有该酶分布;“×”代表没有该酶分布。来源:王广基, 刘晓东, 柳晓泉. 药物代谢动力学[M]. 化学工业出版社, 2005.肾脏是机体重要的排泄器官,药物进入机体后,以原形或者代谢物经肾脏排泄。药物在肾脏中的代谢促进了药物靶向性组织分布系统的发展,药物的靶向性组织分布避免了药物的一些副作用。药物在肾中代谢后,可以使其排泄和重吸收发生改变。除了甲基化代谢物外,大多数结合反应会产生极性更强的代谢物而被迅速排出体外。由于肾脏是药物的主要消除器官,肾功能的改变将会直接影响到药物经肾脏的代谢和排泄,对于肾功能障碍的病人,在用药时应格外谨慎,制订相应的给药方案。2 IPHASE肾脏代谢产品及优势IPHASE凭借先进的设备、专业的技术人员和多年研发的经验,开发出了不同种属动物的肾微粒体、肾S9、肾胞质液、肾匀浆等产品,助力于药物的肾脏代谢研究。l 酶活高 酶活可对标或高于同类进口产品l 批量生产 采用批量生产方式,库充充足,可保证同一批次产品的供应l 货期短 国内现货,保障客户使用需求l 售后服务机制健全 有专业技术人员提供全方位服务l 可定制 可提供特定物种、特定模型和特定年龄等非常规样品的定制服务表2 IPHASE肾微粒体产品表3 IPHASE肾S9产品表4 IPHASE肾胞质液产品发 文 章 得 奖 励凡使用本公司产品,在国内及国际刊物上发表论文(论文发表日起一年内),并注明产品属于北京汇智和源/IPHASE所有,即可申请奖励。根据发表刊物影响因子不同,给予不同金额奖品:非SCI论文及IF≤5分,500元礼品;5分<IF≤10分 800元;10分<IF≤15分 1000元;IF≥15分 2000元;活动多多,礼品丰厚,快来参与吧!关 于 我 们汇智和源,致力于为创新药研发企业及生命科学研究机构提供高品质的生物试剂,IPHASE为公司核心品牌,品牌宗旨“Innovative Reagents For Innovative Research”。
  • ​科研用小动物活体成像系统全国共享资源调查分析
    动物模型对医学的发展意义重大,通过对动物本身的生命现象研究进而推进到人类,探索人类生命的奥秘,更是生命科学研究的支撑条件之一。1999年,美国哈佛大学Weissleder等人提出了分子影像学(molecular imaging)的概念—应用影像学方法,它使活体动物体内成像成为可能。近年来,随着活体成像技术广泛应用于研究观测特异性细胞、追踪靶细胞、药物和基因治疗最优化等,各类小动物活体成像系统不断涌现,为生命科学研究提供了有力保障。根据技术不同系统主要分为光学成像、 核素成像(PET、SPECT)磁共振成像 (MRI)、CT成像、超声成像、磁粒子成像(MPI),在一定程度上,这些技术大多不存在竞争取代,而是互补共存的关系。其中,光学成像技术在小动物活体成像系统中应用最为广泛。基于此,本文聚焦国内高校和科研院所共享的小动物活体成像系统,对科研用光学成像技术为核心的系统进行统计分析,在一定程度上或可得出国内科研用小动物活体成像系统的使用情况。(注:本文搜集信息来源于重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台,不完全统计分析仅供读者参考)光学成像技术光学成像主要采用生物发光(bioluminescence)与荧光(fluorescence)两种技术。生物发光是用荧光素酶(Luciferase)基因标记细胞或DNA,而荧光技术则采用荧光报告基团(GFP、RFP, Cyt及dyes等)进行标记。小动物活体成像系统通过非常灵敏的光学检测仪器,让研究人员能够直接监控活体生物体内的细胞活动和基因行为,观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。共享小动物活体成像系统集中教育强省统计高校和科研院所在全国仪器共享平台上传的数据,截止2021年6月15日,平台上小动物活体成像系统(光学成像)的总数量为119台,涉及24个省份、直辖市、自治区。其中,北京、江苏、浙江、广东的小动物活体成像系统(光学成像)数量大于10台,仪器资源依然集中分布在高等教育强省,存在资源分布不均的问题。珀金埃尔默最受高校欢迎 从全国共享小动物活体成像系统(光学成像)品牌分布来看,高校和科研院所更青睐进口。珀金埃尔默独占近二分之一的市场,Caliper、carestream healthy、Berthold、Bruker、KODAK占比41.53%,CRI等品牌瓜分剩余八分之一的市场。据悉,2011年,珀金埃尔默收购了专注于生命科学研究、成像和检测服务的Caliper Life Sciences公司,在动物成像领域更进一步。所以,珀金埃尔默相当于占比66.1%,在高校和科研院所更受欢迎。省份品牌分布零散从全国共享小动物活体成像系统(光学成像)数量top7省份的仪器品牌分布来看,珀金埃尔默在北京、江苏、浙江、广东、上海、湖南的高校和科研院所中均有很强的竞争力,在福建的品牌覆盖度低,可能与宣传力度和高校科研方向等因素有关。从北京品牌分布来看,大趋势与全国共享小动物活体成像系统(光学成像)品牌分布相同,珀金埃尔默以绝对优势占据60%,carestream healthy、Bruker、Visualsonics、GE、Princeton Instruments等品牌分布零散,但在高校和科研院所的仪器采购中也存在一定的竞争力。
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