Введение
2. Обзор литературы
2.1 Метабол омика, основные определения, история возникновения 18
2.2 Основные особенности метаболомики 21
2.3 Метаболическое профилирование 22
2.4 Метаболический фингерпринтинг 26
2.5 Подходы на основе масс-спектрометрии, применяемые в метаболомике
2.5.1 Метаболический анализ на основе ВЭЖХ-МС 27
2.5.2 Метаболический анализ на основе ГХ-МС 31
2.5.3 Метаболический анализ на основе КЭ-МС 34
2.5.4 Прямой масс-спектрометрический анализ метаболитов
2.6 Анализ метаболомных масс-спектрометрических данных 37
2.7 Идентификация метаболитов
2.7.1 Библиотеки масс-спектров для ГХ-МС 45
2.7.2 Библиотеки масс-спектров для ВЭЖХ-МС 46
2.7.3 Стандарт идентификации метаболитов в метаболомных исследованиях 48
2.8 Метабол ом крови человека 51
2.9 Липидомика
2.10 Метаболомный анализ крови в медицинских исследованиях 61
2.11 Проблематика внедрения "омных" диагностических методов в медицину 65
2.12 Проблема лабораторной диагностики заболеваний 67
2.12.1 Проблема диагностики рака простаты 67
2.12.2 Проблема диагностики и оценки риска возникновения рака легкого 70
2.12.3 Проблема диагностики нарушенной толерантности к глюкозе 73
2.13 Заключение з
3. Методы исследования 77
3.1 Образцы плазмы крови и их пробоподготовка 77
3.1.1 Образцы плазмы крови для метаболомного исследования рака простаты 77
3.1.2 Образцы плазмы крови для метаболомного исследования рака легкого 77
3.1.3 Образцы плазмы крови для метаболомного исследования нарушенной толерантности к глюкозе 78
3.1.4 Протокол сбора образцов плазмы крови 78
3.1.5 Пробоподготовка образцов плазмы крови 79
3.1.5.1 Протокол №1 (с депротеинизапией плазмы крови метанолом) 79
3.1.5.2 Протокол №2 (с депротеинизапией плазмы крови ультрафильтрацией) 80
3.1.5.3 Пробоподготовка образцов плазмы крови для метаболомного исследования рака простаты 80
3.1.5.4 Пробоподготовка образцов плазмы крови для метаболомного исследования рака легкого 81
3.1.5.5 Пробоподготовка образцов плазмы крови для метаболомного исследования нарушенной толерантности к глюкозе 81
3.2 Масс-спектрометрический анализ метаболитов плазмы крови 82
3.2.1 Протокол №1. Прямой масс-спектрометрический анализ на квадруполь-времяпролетном масс-спектрометре 82
3.2.2 Протокол №2. Прямой масс-спектрометрический анализ на масс-спектрометре ион-циклотронного резонанса 82
3.2.3 Протокол №3. Анализ метаболитов методом ВЭЖХ-МС 83
3.2.4 Масс-спектрометрический анализ при метаболомном исследовании рака простаты 83
3.2.5 Масс-спектрометрический анализ при метаболомном исследовании рака легкого 84
3.2.6 Масс-спектрометрический анализ при метаболомном исследовании нарушенной толерантности к глюкозе 85
3.3 Анализ масс-спектрометрических данных 86
3.3.1 Детекция пиков ионов метаболитов алгоритмами Apex, Centroid и Sum Peak 86
3.3.2 Выравнивание масс-спектрометрических пиков 87
3.3.3 Коррекция масс-спектрометрических данных плазмы крови 88
3.3.4 Идентификация метаболитов по масс-спектрометрическим данным 89
3.3.5 Диагностическая модель рака простаты на основе метаболомного фингерпринтинга плазмы крови 91
3.3.6 Идентификация метаболических биомаркеров рака простаты 92
3.3.7 Диагностическая модель рака легкого на основе метаболомного фингерпринтинга плазмы крови 93
3.3.8 Оценка риска возникновения рака легкого на основе метаболома плазмы крови 94 3.3.9 Диагностика нарушенной толерантности к глюкозе на основе анализа метаболома плазмы крови 95
3.3.10 Масс-спектрометрические сигнатуры заболеваний и расчет диагностических показателей на их основе 96
4. Результаты 98
4.1 Выбор способа пробоподготовки образцов плазмы крови и варианта масс-спектрометрического анализа 98
4.2 Выбор алгоритма детекции масс-спектрометрических пиков ионов метаболитов 104
4.3 Выравнивание масс-спектрометрических данных 107
4.4 Контроль качества образцов плазмы крови и пробоподготовки по масс-спектрометрическим данным 108 4.5 Метаболический фингерпринтинг плазмы крови больных раком простаты 112 4.6 Метаболические биомаркеры рака простаты в плазме крови 119
4.7 Метабол омный анализ плазмы крови пациентов с раком легких 124
4.8 Метаболиты плазмы крови, вносящие вклад в оценку риска возникновения рака легкого 128
4.9 Диагностика нарушенной толерантности к глюкозе по метаболому плазмы крови 137
4.10 Идентификация метаболитов, вносящих вклад в диагностику нарушенной толерантности к глюкозе 142
4.11 Диагностические сигнатуры плазмы крови 144
5. Обсуждение 148
5.1 Масс-спектрометрический анализ метаболитов плазмы крови 148
5.2 Выравнивание масс-спектрометрических пиков 148
5.3 Контроль качества образцов плазмы крови и пробоподготовки по масс-спектрометрическим данным 150 5.4 Методология оценки эффективности анализа метаболома плазмы крови для диагностики и оценки риска возникновения заболеваний 152
5.5 Диагностика рака простаты на основе анализа метаболома плазмы крови 152
5.6 Диагностика рака легкого на основе анализа метаболома плазмы крови 154
5.7 Диагностика нарушенной толерантности к глюкозе на основе анализа метаболома плазмы крови 15
5.8 Диагностические сигнатуры плазмы крови 164
6. Заключение 168
7. Выводы 171
Список литературы 173
