塑料是常見污染物豁鲤,都說對人類是有危害的或链,影響到底有多大呢惫恼?使用肝細(xì)胞,肺細(xì)胞作為模型澳盐,從代謝組學(xué)的角度探討可能的表型改變祈纯。
文獻(xiàn)題目:代謝組學(xué)揭示納米顆粒誘導(dǎo)的人肝和肺細(xì)胞線粒體損傷
樣品:2類細(xì)胞,肝細(xì)胞系(L02細(xì)胞)和肺上皮細(xì)胞系(BEAS-2B細(xì)胞)
分組:空白對照組叼耙,9重復(fù)腕窥;
? ? ? ? ? 低劑量組:0.0125mg/mL,9重復(fù)筛婉;
? ? ? ? ? 高劑量組:0.125或0.25 mg/mL簇爆,9重復(fù)
結(jié)果分析
1.對照與低濃度污染組,高濃度污染組爽撒,細(xì)胞表型的分析
與對照組相比入蛆,低NP濃度組(0.006、0.0125硕勿、0.0312 mg/mL)的L02細(xì)胞活力略有增加哨毁,而高NP劑量組(0.125和0.25 mg/mL)則顯著降低(圖1A,C)源武。生存能力的增加表明L02細(xì)胞被刺激以解毒NP扼褪,作為對不良刺激的生存反應(yīng)。(思考:建模型软能,說明塑料對細(xì)胞線粒體功能有影響迎捺,濃度越高影響越大)举畸。
2.影響的潛在通路分析
較高濃度的NP對L02細(xì)胞具有直接的毒性作用查排,導(dǎo)致線粒體活力降低。濃度越高mROS產(chǎn)生越多抄沮,基礎(chǔ)呼吸和最大呼吸顯著減少跋核,線粒體ATP產(chǎn)生顯著降低。
3.代謝組分析
PCA分析
???基于MS非靶向代謝組學(xué)方法能夠測量內(nèi)源性代謝物叛买,并識別NP暴露的特定毒性途徑砂代。PLS-DA模型在陽性和陰性模式(R2Y和Q2>0.5)下,L02細(xì)胞(圖S2A)和BEAS-2B細(xì)胞(圖S2B)的提取MS特征顯示出令人滿意的擬合度和預(yù)測能力(思考:做代謝組率挣,PCA顯示不同的組是明顯區(qū)分的)
????差異分析
火山圖(1.2倍刻伊,p<0.05)中顯示的結(jié)果一致(圖S3)。L02細(xì)胞的代謝變化比BEAS-2B細(xì)胞更嚴(yán)重,如低NP濃度(0.0125 mg/mL)下L02細(xì)胞中更多的特征變化所示(圖S3A捶箱,C)(思考:火山圖展示差異的代謝物智什,較多的差異代謝物,說明表型差異挺大)
通過搜索質(zhì)譜文庫丁屎,在每個(gè)細(xì)胞系中鑒定出超過35種內(nèi)源性生物標(biāo)志物荠锭;
????功能分析
? ? ?這些化合物主要是核苷酸、核苷晨川、氨基酸证九、肽和羧酸。代謝途徑的結(jié)果顯示共虑,NP暴露影響L02細(xì)胞中的煙酸和煙酰胺代謝愧怜,以及BEAS-2B細(xì)胞中的精氨酸生物合成和丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝(圖5A妈拌,B)
? ?功能和生物模式的富集分析表明叫搁,線粒體中發(fā)生的尿素循環(huán)和ETC的生物過程在兩種細(xì)胞系中都受到高度干擾(圖5C,D)這些途徑與三羧酸(TCA)循環(huán)供炎、谷胱甘肽(GSH)代謝和嘌呤代謝有關(guān)(圖5A渴逻,B),表明NP暴露影響線粒體功能(思考:功能富集分析歸納差異代謝物的功能)
??選擇通路重點(diǎn)探討-TCA循環(huán)
? ? ?TCA循環(huán)是細(xì)胞能量代謝的核心音诫,為細(xì)胞呼吸提供能量惨奕。(52,53)NP處理的L02細(xì)胞顯示TCA循環(huán)的一些內(nèi)源性生物標(biāo)志物(如蘋果酸)的含量增加竭钝,而其他生物標(biāo)志物的含量(如富馬酸)略有下降(圖6)梨撞。在用高濃度NP處理后,BEAS-2B細(xì)胞表現(xiàn)出檸檬酸鹽含量顯著降低香罐,但富馬酸鹽含量增加(圖6B卧波,C)
(思考:選擇一個(gè)核心通路,畫出模式圖庇茫,標(biāo)出重點(diǎn)代謝物的上下調(diào)港粱,解釋代謝物是如何變化的,如何暗示通路被影響的)
全文思路:(1)建模型旦签,2種細(xì)胞查坪,3個(gè)分組,討論模型
(2)評估模型的各種特征變化
(3)代謝組學(xué)鑒定差異代謝物宁炫,潛在功能偿曙,及通路,與表型關(guān)聯(lián)羔巢。
文獻(xiàn)原文:
Siyi Lin, Hongna Zhang.?Metabolomics Reveal Nanoplastic-Induced Mitochondrial Damage in Human Liver and Lung Cells.Environmental Science & Technology,?2022,56,(17),12483-12493.DOI: 10.1021/acs.est.2c03980
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