靶向LC-MS/MS數據中未標記(12C)代謝物和標記(13C)同位素的聚類
除了細胞的體外代謝流分析外,還通過靜脈注射10%(wt/vol)U-13C6-葡萄糖溶液標記小鼠來追蹤體內代謝,進行組織和的體內同位素標記研究。此策略可用于確定對特定代謝途徑有貢獻的營養物質的分布,但它不能用于比較組織或動物之間的標記程度。
動物間標記程度和變異性的代表性數據如圖5所示。此外,為了增加葡萄糖標記量,在監測血糖水平的同時,特別是在等待血糖水平下降的時候,使用手持式測量儀可以增強組織/的富集。數據顯示肝臟和血清中13C標記濃度先高(圖5)。還探索了其他小鼠模型,包括三陰性****,分析了中心碳代謝物途徑,包括糖酵解、TCA循環和不同激酶處理后的PPP。
在Excel中利用Omix Visualization等軟件進行數據處理后,可將13C / 12C通量比數據映射到已知的代謝途徑上。圖6是Brca1-/-和P53-/-突變的K14三陰性****細胞。數據表明,2-DG**降低了通過糖酵解和PPP產生的13C葡萄糖的流量(圖6a),化合物968不是通過糖酵解13C葡萄糖通量,而是通過增加K14細胞糖酵解和PPP的通量來補償TCA循環(圖6b)。
圖6 使用OMix Visualization實現代謝流分析的可視化
以上數據表明,多種13C /15N同位素標記試劑(例如13C-葡萄糖,13C-谷氨酰胺,15N-谷氨酰胺)可用于從體外細胞系到體內的多種樣品來源,而且不限于葡萄糖和谷氨酰胺,還包括許多其他代謝營養物質。本文介紹的靶向同位素代謝流平臺可以追蹤生物系統中中心碳代謝產物的命運及其動態代謝通量模式。該平臺還可應用于體外細胞/組織/生物流體實驗和體內生物系統研究。
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