除了細(xì)胞的體外代謝流分析外,還通過(guò)靜脈注射10%(wt/vol)U-13C6-葡萄糖溶液標(biāo)記小鼠來(lái)追蹤體內(nèi)代謝,進(jìn)行組織和的體內(nèi)同位素標(biāo)記研究。此策略可用于確定對(duì)特定代謝途徑有貢獻(xiàn)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分布,但它不能用于比較組織或動(dòng)物之間的標(biāo)記程度。
動(dòng)物間標(biāo)記程度和變異性的代表性數(shù)據(jù)如圖5所示。此外,為了增加葡萄糖標(biāo)記量,在監(jiān)測(cè)血糖水平的同時(shí),特別是在等待血糖水平下降的時(shí)候,使用手持式測(cè)量?jī)x可以增強(qiáng)組織/的富集。數(shù)據(jù)顯示肝臟和血清中13C標(biāo)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(huán)和不同激酶處理后的PPP。
在Excel中利用Omix Visualization等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后,可將13C / 12C通量比數(shù)據(jù)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(xì)胞。數(shù)據(jù)表明,2-DG**降低了通過(guò)糖酵解和PPP產(chǎn)生的13C葡萄糖的流量(圖6a),化合物968不是通過(guò)糖酵解13C葡萄糖通量,而是通過(guò)增加K14細(xì)胞糖酵解和PPP的通量來(lái)補(bǔ)償TCA循環(huán)(圖6b)。
圖6 使用OMix Visualization實(shí)現(xiàn)代謝流分析的可視化
以上數(shù)據(jù)表明,多種13C /15N同位素標(biāo)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(xì)胞系到體內(nèi)的多種樣品來(lái)源,而且不限于葡萄糖和谷氨酰胺,還包括許多其他代謝營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。本文介紹的靶向同位素代謝流平臺(tái)可以追蹤生物系統(tǒng)中中心碳代謝產(chǎn)物的命運(yùn)及其動(dòng)態(tài)代謝通量模式。該平臺(tái)還可應(yīng)用于體外細(xì)胞/組織/生物流體實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)生物系統(tǒng)研究。
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