下一代糖尿病诊断:使用振动光谱学进行红细胞的光谱化学分期
Aleksandra Wilk1, Natalia Wilkosz1, Marzena Rugiel1
1AGH University of Krakow, Faculty of Physics and Applied Computer Science, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland.
2型糖尿病 (T2DM) 导致红细胞 (RBC) 发生可通过光谱检测的变化. 这种非侵入性方法揭示了特定于性别和年龄的分子特征,用于监测疾病进展.
科学领域:
- 生物化学和分子生物学
- 医学诊断 医学诊断 医学诊断
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 2型糖尿病 (T2DM) 诱导红细胞 (RBC) 的渐进生化和形态变化.
- 高血糖驱动的氧化应激和受损的脂蛋白稳定性损害了红细胞膜完整性.
- 在T2DM中捕捉红细胞变化的非侵入性方法仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 采用富里埃变换红外光谱法 (FT-IR) 和拉曼光谱法 (RS) 来识别因T2DM而导致的红细胞中的性别和年龄特定的分子变化.
- 使用无标签技术,建立用于疾病进展的新型光谱化学标记物.
- 提供一个非侵入性的框架,用于分期和监测在分子水平上糖尿病病理.
主要方法:
- 在7,12和24周的120只小鼠 (db/db和C57BL/6J) 上利用振动光谱 (FT-IR,RS) 和原子力显微镜 (AFM).
- 综合血液学和生物化学分析与光谱数据.
- 应用单变量和多变量统计分析以确定疾病特异性光谱标志物.
主要成果:
- 部分最小平方区分分析成功地区分了糖尿病患者和对照红细胞的个人资料,表明了强大的疾病特异性模式.
- 蛋白质分析显示,α-螺旋的含量降低,β-叶/β-转结构增加,这表明蛋白质折叠不当,特别是在年长的糖尿病女性中.
- 观察到二硫化物结合和脂质和的变化表明氧化应激和脂质处理受损.
结论:
- 振动光谱学为糖尿病诱导的红细胞变化提供了非侵入性,分子层面的洞察力.
- 在红细胞中确定了T2DM进展的性别和年龄依赖的光谱特征.
- 这种方法对代谢障碍的精确分期和分层有很大的希望.
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