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基于非靶向代谢组学分析肠道代谢物在术后认知功能中的作用
编辑人员丨4天前
目的:探究肠道代谢物紊乱在术后认知功能障碍的发生中的作用及其机制。方法:将18月龄的C57BL/6雄性小鼠,采用随机数字表法将动物分为空白对照组、麻醉/手术(1.5~2.0%异氟醚麻醉2 h持续3 d+腹腔探查术组)、油酸酰胺组[(5 mg/(kg·d)]。模拟临床过程建立麻醉/手术诱导的老年术后认知功能障碍模型。使用Morris水迷宫实验和旷场实验检测小鼠麻醉/手术前和麻醉/手术后3 d认知水平变化。对发生认知功能障碍的麻醉/手术组小鼠和空白对照组小鼠的结肠远端内容物进行非靶向代谢组学分析。将获得的代谢组学原始数据进行生物信息学分析比较麻醉/手术组与对照组之间的差异代谢物。选取内源性差异代谢物之一油酸酰胺进行补充。两组间比较采用非配对 t检验,多组间比较采用单因素方差分析(ANOVA)。 结果:Morris水迷宫实验结果显示麻醉/手术组小鼠逃避潜伏期较对照组明显延长[(24.3±3.0) s比(8.3±1.3) s, P<0.05],靶向象限探索时间缩短[(24.1±4.6) s比(44.0±4.2) s, P<0.05],两组小鼠平均游泳速度差异无统计学意义[(205.3±28.9) mm/s比(214.6±8.9) mm/s, P>0.05]。在旷场实验中麻醉/手术组小鼠相比于对照组总活动路程减少[(3 636.6±539.6) mm比(12 398.4±2 812.5) mm, P<0.05],中央探索时间缩短[(11.7±2.7) s比(63.1±9.3) s, P<0.05],平均速度减慢[(10.6±2.0) mm/s比(21.7±4.8) mm/s, P<0.05],静止时间延长[(464.8±41.3) mm/s比(388.9±51.7) mm/s, P<0.05]。非靶向代谢组学分析结果显示麻醉/手术组与空白对照组之间存在35种差异代谢物(VIP>1, P<0.05)。老年小鼠接受油酸酰胺补充后学习记忆能力明显改善,在Morris水迷宫实验中油酸酰胺组小鼠逃避潜伏期相对于麻醉/手术组明显缩短[(14.9±2.8) s比(22.2±5.2) s, P<0.05],对靶向象限的偏好性增强[(36.2±2.3) s比(20.0±3.8) s, P<0.05]。 结论:老年术后认知功能障碍的发生与肠道内源性代谢物紊乱有关。
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编辑人员丨4天前
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双唾液酸乳糖-N-四糖改善肠道代谢微环境稳态抑制新生大鼠坏死性小肠结肠炎病理进程
编辑人员丨4天前
目的:探讨双唾液酸乳糖-N-四糖(DSLNT)对坏死性小肠结肠炎(NEC)新生大鼠肠道内容物低分子量代谢谱的影响,探索其对新生儿肠道的保护作用方式。方法:新生SD大鼠按随机数表法随机分为对照组、NEC组和NEC+DSLNT组,大鼠均采用特殊配方奶人工喂养,NEC组和NEC+DSLNT组以3次/d的频率进行缺氧(950 mL/L氮气,10 min)/冷刺激(4 ℃,10 min)、连续3 d诱导新生大鼠NEC模型,NEC+DSLNT组在特殊配方奶中添加300 μmol/L DSLNT。造模72 h时处死所有存活大鼠,采集回结肠部位肠内容物进行基于超高效液相色谱-组合型四级杆Orbitrap质谱仪(UHPLC-QE-MS)的非靶向代谢组检测,末端回肠行苏木精-伊红染色。代谢组数据用SIMCA 14.1软件进行多元变量统计分析。以正交偏最小二乘分析(OPLS-DA)模型的变量投影重要度(VIP)值>1和 t检验中 P<0.05筛选两两比较的组间差异代谢物。 结果:DSLNT降低NEC发生率和NEC大鼠回肠组织病理学评分[3.0(2.0,3.0)分比1.0(1.0,2.0)分, P<0.01],并可有效抑制炎症浸润。基于UHPLC-QE-MS代谢组检测结果建立的OPLS-DA模型能较好地对NEC组和对照组、NEC+DSLNT组和NEC组实现分离。NEC组和对照组之间有64个差异代谢物(OPLS-DA模型的VIP值>1且 P<0.05),包括二十二碳六烯酸(+288.0%, P=0.028)、黄嘌呤(+372.1%, P=0.007)、L-精氨酸(+233.1%, P=0.027)、L-亮氨酸(+232.7%, P=0.015)、N-乙酰神经氨酸(-41.6%, P=0.014)等,这些代谢物可映射到34条不同的代谢通路,其中精氨酸生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢等6条代谢通路为NEC主要扰动的代谢通路。NEC+DSLNT组与NEC组之间存在15种差异代谢物,包括D-甘露糖(-73.5%, P=0.032)、黄嘌呤(-63.4%, P=0.008)、亚油酸(+137.9%, P=0.047)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(+278.2%, P=0.005)等,这些差异代谢物可映射到7条代谢通路,其中亚油酸代谢为DSLNT主要影响的差异代谢通路。两种比对策略中重合的差异代谢物数量为8个,其在NEC中的变化趋势在DSLNT给药组中均出现显著逆转。 结论:DSLNT能显著缓解缺氧/冷刺激造成的新生大鼠NEC病理损伤,该保护作用与其改善NEC造成的肠内容物代谢谱偏移、调节亚油酸代谢通路有关。DSLNT的早期预防性补充对维护新生儿肠道稳态、预防NEC病理进程具有重要意义。
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编辑人员丨4天前
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大鼠尘肺病模型肠道与呼吸道共有差异菌群和代谢产物相关性研究
编辑人员丨4天前
目的:筛选大鼠肠道和呼吸道共有差异菌群和差异代谢物,分析大鼠肠道菌群和代谢物的变化在大鼠尘肺病进展中可能的作用。方法:于2020年4月,将18只SD大鼠随机分为3组(对照组、煤矿粉尘组和二氧化硅组,每组各6只)。煤矿粉尘组和二氧化硅组大鼠采用非气管暴露法分别灌注1 ml 50 mg/ml煤矿井下粉尘悬浊液和二氧化硅悬浊液,对照组大鼠灌注同等剂量灭菌生理盐水。染尘24周后采集大鼠粪便、咽拭子和肺灌洗液。采用16SrDNA基因测序技术和UHPLC-QTOF-MS非靶向代谢组学技术检测各组大鼠粪便、咽拭子和肺灌洗液中菌群和代谢物,筛选肠道和呼吸道共有差异菌群和共有差异代谢物。并采用Spearman法对差异菌群和代谢物进行相关性分析。结果:与对照组比较,煤矿粉尘组门水平下共筛选到9种肠道和呼吸道共有差异菌群,属水平下共筛选到9种肠道和呼吸道共有差异菌属,主要为厚壁菌门、放线菌门、链球菌属、乳杆菌属;与对照组比较,二氧化硅组门水平下共筛选到9种共有差异菌群,属水平下共筛选到5种共有差异菌群,主要为变形菌门、放线菌门、异杆菌属、粘液杆菌属。与对照组比较,煤矿粉尘组共筛出7种共有差异代谢物,标桩菌素、芳樟醇氧化物和异亮氨酸-亮氨酸在肠道和呼吸道中均上调;二氧化硅组与对照组比较,共筛出19种共有差异代谢物,其中二乙醇胺、1-氨基环丙烷羧酸、异亮氨酸-亮氨酸、鞘氨醇、棕榈酸、二氢鞘氨醇、1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱、1-硬脂酰-2-油酸甘油酯磷酸化胆碱在肠道和呼吸道中均上调。结论:尘肺病大鼠肠道和呼吸道菌群存在移位现象,大鼠在尘肺病进展过程中存在脂质代谢失衡。
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编辑人员丨4天前
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基于脂质代谢组学探究SSO调控SiO 2诱导的巨噬细胞脂质代谢紊乱的机制
编辑人员丨4天前
目的:探讨磺基-N-琥珀酰亚胺油酸酯(sulfo-N-succinimidyloleate,SSO)调控二氧化硅(silicon dioxide,SiO 2)诱导的巨噬细胞脂质代谢紊乱的机制。 方法:于2023年3月,以常规体外培养大鼠肺泡巨噬细胞NR8383,随机分为对照组(C组)、SSO染毒组、SiO 2染毒组和SiO 2+SSO染毒组,使用SSO和SiO 2分别单独或联合染毒NR8383细胞36 h构建细胞模型。免疫荧光和BODIPY 493/503染色分别检测白细胞分化抗原36(cluster of differentiation,CD36)和细胞内脂质的水平,Western blot检测细胞内CD36、肝脏X受体(liver X receptors,LXR)、磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(P-mammalian target of rapamycin,P-mTOR)、胆碱磷酸转移酶1(cholinephosphotransferase 1,CHPT1)的蛋白表达水平,脂质代谢组学筛选差异脂质代谢物及富集的途径。多组比较采用单因素方差分析,组内两两比较用 LSD检验。 结果:SiO 2染毒导致巨噬细胞CD36、P-mTOR表达增加( P=0.012、0.020),LXR表达降低( P=0.005),细胞内脂质水平升高,给予SSO干预后,与SiO 2染毒组比较,SiO 2+SSO染毒组巨噬细胞CD36表达降低( P=0.023),LXR表达升高( P=0.000)。代谢组学筛选出C组和SiO 2染毒组中有87个差异代谢物,SiO 2染毒组和SiO 2+SSO染毒组中有19个差异代谢物,两个组中差异代谢物存在5个交集,分别为PS(22∶1/14∶0)、DG(O-16∶0/18∶0/0∶0)、PGP(i-13∶0/i-20∶0)、PC(18∶3/16∶0)、鞘氨酸(SPA)。两个比较组差异代谢物均主要富集在甘油磷脂代谢和鞘脂代谢通路。对甘油磷脂代谢通路中的差异基因CHPT1进行验证,SiO 2染毒后导致巨噬细胞CHPT1表达降低( P=0.041)。 结论:SSO可能通过调控PS(22∶1/14∶0)、DG(O-16∶0/18∶0/0∶0)、PGP(i-13∶0/i-20∶0)、PC(18∶3/16∶0)、SPA以及甘油磷脂代谢和鞘脂代谢通路改善SiO 2诱导的巨噬细胞脂质代谢紊乱。
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编辑人员丨4天前
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非靶向代谢组学方法研究布鲁氏菌病患者血清中代谢产物的变化规律
编辑人员丨4天前
目的:基于非靶向代谢组学方法探索布鲁氏菌感染人体后血清中小分子代谢产物的变化,筛选具有代表性的生物标志物。方法:将2019年1月至2021年12月在包头市疾病预防控制中心布鲁氏菌病(简称布病)门诊收集的109份血清样本,根据临床诊断分为布病急性期组( n = 40)、慢性期组( n = 35)以及健康组( n = 34)。采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术,对血清进行检测,筛选差异代谢产物,并利用受试者工作特征曲线对差异代谢产物进行布病预测能力评估。通过京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路分析筛选富集通路,确定受显著影响的代谢途径。 结果:急性期组与健康组之间筛选出17种差异代谢产物,慢性期组与健康组之间筛选出12种差异代谢产物,共有5种差异代谢产物(油酸酰胺、亚油酸酰胺、硬脂酰胺、棕榈油酸、α-亚麻酸)水平在3组间有统计学意义( F = 16.84、17.52、14.31、13.01、20.76,均 P < 0.05)。KEGG通路分析显示,急性期组的差异代谢产物主要富集在乙醚脂质代谢、甘油磷酸酯代谢、鞘脂信号、鞘脂代谢通路;慢性期组的差异代谢产物主要富集在甘油磷酸酯代谢、乙醚脂质代谢、蛋白质消化吸收代谢通路。 结论:非靶向代谢组学方法可以筛选出布鲁氏菌感染人体后血清中发生变化的小分子代谢产物,其中油酸酰胺、亚油酸酰胺、硬脂酰胺、棕榈油酸、α-亚麻酸可以作为区分布病患者和健康人群的潜在生物标志物。
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编辑人员丨4天前
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血浆代谢物与冠心病的因果关系:双向两样本孟德尔随机化分析
编辑人员丨4天前
目的 通过双向两样本孟德尔随机化(MR)分析探索血浆代谢物与冠心病(CHD)的因果关系.方法 采用双向两样本MR分析方法,正向MR分析时将血浆代谢物作为暴露因素,CHD作为研究结局;反向MR分析时则将CHD作为暴露因素,血浆代谢物作为研究结局.从GWAS Catalog数据库获取1 400种血浆代谢物,其均为欧洲人群样本,样本量为8 299例,单核苷酸多态性(SNP)数量约1 540万个.从IEU OpenGWAS project网站获取CHD数据集,其为欧洲人群样本,样本量为86 995例,SNP数量为2 420 361个.使用R 4.3.3软件、采用Two Sample MR包(版本号:0.4.22)在Windows 11系统上进行MR分析,以逆方差加权法(IVW)分析结果为主,以MR-Egger回归、加权中位数法(WME)、简单模型、加权模型分析结果为补充.采用Cochran's Q检验判断SNP间是否存在统计学异质性,采用MR-Egger回归的截距项、MR-PRESSO Outlier检验、MR-PRESSO Global检验分析SNP的水平多效性,采用留一法分析单个SNP对IVW分析结果的影响,绘制漏斗图以评估SNP的潜在偏倚.结果 共筛选出62个与血浆代谢物强相关的SNP,15个与CHD强相关的SNP.最终共纳入6种血浆代谢物.正向IVW分析结果显示:1-棕榈酰-GPG(16∶0)升高是CHD的保护因素[OR=0.842,95%CI(0.766~0.926)],N-乙酰腐胺[OR=1.125,95%CI(1.067~1.186)]、N-乙酰天冬氨酸[OR=1.068,95%CI(1.029~1.109)]、5-乙酰氨基-6-甲酰氨基-3-甲基尿嘧啶[OR=1.095,95%CI(1.048~1.144)]、N-乙酰瓜氨酸[OR=1.079,95%CI(1.034~1.126)]、花生四烯酸(20∶4n6)至油酸至反式十八碳一烯酸的比率[OR=1.316,95%CI(1.136~1.524)]升高是CHD的危险因素(P<0.05);反向IVW分析结果显示:CHD是1-棕榈酰-GPG(16∶0)[OR=1.089,95%CI(1.014~1.169)]、花生四烯酸(20∶4n6)至油酸至反式十八碳一烯酸的比率[OR=1.094,95%CI(1.013~1.182)]升高的危险因素(P<0.05),CHD与N-乙酰腐胺、N-乙酰天冬氨酸、5-乙酰氨基-6-甲酰氨基-3-甲基尿嘧啶、N-乙酰瓜氨酸无因果关系(P>0.05).MR-Egger回归、WME、简单模型、加权模型分析的β值均与正向和反向IVW的β值方向一致.Cochran's Q检验分析结果显示,与上述6种血浆代谢物、CHD强相关的SNP间不存在统计学异质性(P>0.05).MR-Egger回归的截距项、MR-PRESSO Outlier检验、MR-PRESSO Global检验分析结果显示,与上述6种血浆代谢物、CHD强相关的SNP不存在水平多效性(P值均>0.05).留一法分析结果显示,剔除单个SNP后,MR分析结果无明显改变.漏斗图分析结果显示,与上述6种血浆代谢物、CHD强相关的SNP基本对称分布,无潜在偏倚.结论 1-棕榈酰-GPG(16∶0)、花生四烯酸(20∶4n6)至油酸至反式十八碳一烯酸的比率与CHD互为因果关系,N-乙酰腐胺、N-乙酰天冬氨酸、5-乙酰氨基-6-甲酰氨基-3-甲基尿嘧啶、N-乙酰瓜氨酸升高是CHD的危险因素.
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编辑人员丨4天前
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公安部等发布《关于将4-(N-苯基氨基)哌啶等7种物质列入易制毒化学品管理的公告》
编辑人员丨2周前
2024年8月2日,经国务院批准,公安部,商务部,国家卫生健康委员会,应急管理部,海关总署,国家药品监督管理局发布关于将4-(N-苯基氨基)哌啶、1-叔丁氧羰基-4-(N-苯基氨基)哌啶、N-苯基-N-(4-哌啶基)丙酰胺、大麻二酚、2-甲基-3-苯基缩水甘油酸及其酯类、3-氧-2-苯基丁酸及其酯类、2-甲基-3-[3,4-(亚甲二氧基)苯基]缩水甘油酸酯类7种物质列入《易制毒化学品管理条例》(以下简称《条例》)的公告.
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编辑人员丨2周前
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基于UPLC-Q-Exactive MS技术的宣白承气汤加味治疗流感病毒与肺炎链球菌共感染小鼠肺炎代谢组学研究
编辑人员丨1个月前
目的 基于超高效液相-四级杆-轨道阱高分辨质谱联用(Ultrahigh-performance liquid chromatography-qua-drupole exactive mass spectrometry,UPLC-Q-Exactive MS)技术探究宣白承气汤加味对流感病毒/肺炎链球菌(Influenza virus/Streptococcus pneumoniae,Ⅳ/Spn)共感染小鼠肺脏组织中内源性代谢产物的影响,旨在阐明宣白承气汤加味治疗共感染小鼠肺炎的作用机制.方法 将36只小鼠随机分为3组,即正常组、模型组和宣白承气汤加味组,每组12只.除正常组外,其余两组小鼠在造模成功6 h后开始灌胃给药,1次/d,连续1周.给药结束后,取小鼠肺脏组织,利用UPLC-Q-Exactive MS技术进行非靶向代谢组学研究,结合主成分分析(Principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘判别分析法(Orthogonal partial least-squares discrimination analysis,OPLS-DA)分析并筛选潜在的代谢产物,并基于R语言对已鉴定的差异性代谢产物进行通路分析.结果 在正负离子模式下,共筛选和鉴定出36个潜在的代谢产物,与正常组相比,模型组有27个代谢产物含量显著上升,有9个代谢产物含量显著下降.宣白承气汤加味干预后,36个代谢产物的含量均呈现明显的回调趋势,主要影响亚油酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢、核黄素代谢等通路.结论 宣白承气汤加味对Ⅳ/Spn共感染小鼠肺炎的治疗作用可能与其调节体内代谢产物失调,恢复体内正常生命活动有关.
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编辑人员丨1个月前
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基于UPLC-Q-Orbitrap HRMS代谢组学和16S rRNA基因测序探讨骨疏丹补肾机制
编辑人员丨2024/7/20
目的 整合代谢组学和肠道微生物组学的研究策略探讨骨疏丹(Gushudan,GSD)预防氢化可的松诱导的肾阳虚证(kidney-yang deficiency syndrome,KYDS)大鼠的补肾作用机制.方法 分别采用超高效液相色谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap HRMS)的非靶向代谢组学和16S rRNA基因测序分析的肠道微生物组学方法,分析正常对照组、肾阳虚证模型组、骨疏丹给药组和阳性对照组大鼠粪便代谢物谱与肠道菌群组成,采用Pearson相关分析探讨内源性差异代谢物与差异菌群之间的相关性.结果 基于UPLC-Q-Orbitrap HRMS的代谢组学方法在正负离子模式下共发现骨疏丹参与调控肾阳虚症的 22 种差异代谢物,如色氨酸、鹅去氧胆酸、肌酐和油酸酰胺等,主要涉及氨基酸代谢、胆汁酸代谢、能量代谢和脂质代谢.基于 16S rRNA 测序分析发现骨疏丹在属水平显著上调普雷沃氏菌(Prevotellaceae)的相对丰度(P<0.05),显著下调颤杆菌(Oscillibacter)的相对丰度(P<0.05).相关性分析结果表明甘胆酸和鹅去氧胆酸与在属水平显著改变的普雷沃氏菌(Prevotellaceae)显著正相关(P<0.05),而与考拉杆菌(Phascolarctobacte-rium)显著负相关(P<0.05).二十二碳六烯酸与毛螺菌(Lachnospiraceae)显著负相关(P<0.05).结论 骨疏丹通过良性调节内源性代谢和肠道菌群结构发挥补肾作用,为中药通过肠-肾轴治疗疾病提供新的思路和方法.
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编辑人员丨2024/7/20
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M2型肿瘤相关巨噬细胞通过调控肺癌细胞能量代谢重编程促进癌细胞的增殖、侵袭和迁移
编辑人员丨2024/5/11
目的:研究M2型肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages,TAM)对肺癌细胞增殖、侵袭、迁移及能量代谢重编程的影响.方法:利用终浓度为320 ng/mL佛波酯(phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)刺激 THP-1 细胞为巨噬细胞(M0)后,利用 100 ng/mL PMA+IL-4(20 ng/mL)+IL-13(20 ng/mL)刺激 48 h 诱导成 M2 型巨噬细胞,qRT-PCR 检测 iNOS、IL-1 β、TNF-α、Arg-1、CCL-18、IL-10的表达,免疫荧光检测CD206、CD86的表达.收集M0型(M0-CM)及M2型巨噬细胞条件培养基(M2-CM),利用M0-CM、M2-CM分别作用肺癌细胞(A549、H1299)48 h后,EdU检测细胞增殖能力变化;Annexin V-FITC/PI双染检测肺癌细胞凋亡;Transwell检测细胞侵袭及迁移能力;LC-MS/MS检测肺癌细胞能量代谢变化.结果:与M0巨噬细胞比较,M2型巨噬细胞中iNOS(P<0.01)、IL-1 β(P<0.01)、TNF-α(P<0.01)的表达显著降低,Arg-1(P<0.01)、CCL-18(P<0.01)、IL-10(P<0.01)的表达显著升高;表面抗原CD206的表达显著升高,而CD86的表达显著降低.与M0-CM比较,M2-CM可显著促进肺癌细胞(A549、H1299)增殖(P<0.01)、抑制肺癌细胞(A549、H1299)凋亡(P<0.01)、促进肺癌细胞(A549、H1299)侵袭及迁移(P<0.01).与M0-CM比较,M2-CM可显著促进D-木酮糖5-磷酸、磷酸乙醇胺、尿苷5-单磷酸、肌苷-1-磷酸、腺苷酸、葡萄糖、D-核酮糖5-磷酸、6-磷酸葡萄糖酸、果糖1,6-二磷酸、2-磷酸-D-甘油酸等含量,降低谷氨酰胺、酪氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸等含量.KEGG富集分析发现,差异代谢产物主要富集在氨基酸生物合成、胺酰tRNA生物合成、矿物质吸收、蛋白质的降解及吸收等通路.结论:M2型肿瘤相关巨噬细胞可促进肺癌细胞增殖、侵袭及迁移,抑制肺癌细胞凋亡;其机制可能与调控肺癌细胞能量代谢重编程相关.
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编辑人员丨2024/5/11
