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本文的研究目的:在非适宜葡萄糖浓度环境下,生物体的生命活动偏离正常状态。人体内血糖必须保持一定的水平才能满足体内各器官和组织的需要。也已发现,从酵母菌到哺乳动物细胞都受到葡萄糖浓度的高低的影响。发光二极管产生的红光(RedLightfromLightEmittingDiodeArray,RLED)已经广泛用于大量生物系统的研究中,具有显著的生物调节作用。本课题试图通过细胞上清液代谢组学进一步揭示RLED对不同糖浓度诱导的小鼠骨骼肌成肌细胞(MouseC3Hmusclemyoblas,C2C12)的增殖变化的调节特性及机制。 研究方法:分别用低糖(4.5mmol/l)(lowglucose,LG)、正糖(22.5mmol/l)(normalglucose,NG)和高糖(90mmol/l)(highglucose,HG)三种葡萄糖浓度培养C2C12细胞。用RLED(波长为640±15nm,功率密度为0.35W/m2)分别对相应细胞组进行照射(每24h照射15min)。收取LG培养时间为24h,48h,72h,96h和120h,HG培养4h,72h的C2C12培养基上清。然后借助圆二色(Circulardichroism,CD)光谱与氢核磁共振(Protonmagneticresonance,1H-NMR)谱的测试技术,从代谢组学的角度研究RLED照射对LG/HG环境诱导的C2C12代谢失调的影响。数据经过MATLAB7.6归一化和标准化后经行主成份分析(PrincipalComponentAnalysis,PCA)。通过独立样本T检验主成份(PrincipalComponents,PCs)得分得到组间差异,并通过PC载荷寻找差异变量。 结果和结论:相对于NG组,LG/HG环境均对C2C12细胞造成一定影响,CD和1H-NMR数据结果均反映了显著的组间差异。LG环境培养4和5天的细胞对培养基中的大部分氨基酸的吸收均减少,光照引起氨基酸的吸收显著增加。HG培养3天的细胞对培养基中的大部分氨基酸的吸收均在增加,光照引起氨基酸的吸收有显著减少。结合已有研究推断,HG通过使C2C12营养摄入过多引起的线粒体功能紊乱导致三羧酸循环代谢异常,而LG虽然能提高C2C12线粒体功能,但是代谢率降低了;RLED照射则通过调节C2C12物质的摄入发挥对应的调节作用。