1 楚雄师范学院化学与生命科学学院, 云南 楚雄 675000
2 滇中生物资源研究与开发利用研究所, 云南 楚雄 675000
3 楚雄彝族自治州人民医院, 云南 楚雄 675000
研究以上皮型胸膜间皮瘤, 纤维型胸膜间皮瘤, 结核型胸膜炎与正常胸膜组织为材料, 通过傅里叶变换红外光谱分析组织中生物大分子的结构及含量的改变。 研究发现, 四种胸膜组织的傅里叶红外光谱较为相似, 但存在明显区别, 四种胸膜组织红外光谱数据方差差异极显著(sig.<0.001), 说明胸膜间皮瘤中生物大分子的含量及结构发生了明显变化, 主要包括: (1)胸膜间皮瘤蛋白质酰胺Ⅰ带及酰胺Ⅱ带, 核酸1 232 cm-1峰强, 脂类物质2 922 cm-1峰强均显著高于正常人胸膜组织, 与正常胸膜组织存在显著区别; 纤维型胸膜间皮瘤中, 蛋白质酰胺Ⅰ带及酰胺Ⅱ带峰强, 与核酸密切相关的1 078 cm-1峰强, 以及与脂类物质相关的2 922和2 854 cm-1峰强均显著高于上皮型胸膜间皮瘤(p<0.05); 结核型胸膜炎蛋白质酰胺Ⅰ带及酰胺Ⅱ、 核酸1 232和1 078 cm-1峰强略有增加, 但与正常胸膜组织差异不显著(p>0.05), 与脂类物质含量有关2 922 cm-1峰强、 2 854 cm-1峰强, 极显著地高于正常胸膜组织(p<0.0１), 显著高于胸膜间皮瘤(p<0.05)。 (2)蛋白质、 核酸、 脂类物质的相对峰强I1 641/I2 922, I1 641/I1 232, I1 232/I1 078, I1 078/I1 546, I1 078/I2 854, I2 922/I1 232, I1 458/I1 400能有效放大四类胸膜组织间的差异, 其效果优于峰强效果, 可作为胸膜间皮瘤诊断的优化指标。 (3)上皮型胸膜间皮瘤中指示核酸分子中磷酸二酯键的C—C/C—O的1 078 cm-1峰强以及指示脂类物质的2 854 cm-1峰强显著低于纤维型胸膜间皮瘤和正常胸膜组织(p<0.05), 表明上皮型胸膜间皮瘤中磷酸二酯键断裂程度较高, DNA受损严重, 膜脂过氧化降解明显。 说明上皮型胸膜间皮瘤恶化程度高于纤维型胸膜间皮瘤。 (4)胸膜间皮瘤蛋白质酰胺Ⅰ带、 Ⅱ带谱带、 核酸1 232 cm-1峰、 脂类物质1 458 cm-1处CH2振动及1 400 cm-1处CH3振动红移, 说明蛋白质分子间的氢键受到破坏, 核酸分子的氢键结合力减弱, 核酸分子的双链结构受到一定程度的破坏, 肿瘤组织中膜脂的亚甲基链趋向无序。 (5)傅里叶红外光谱能有效区分纤维型胸膜间皮瘤、 上皮型胸膜间皮瘤、 结核型胸膜炎、 正常胸膜组织, 为胸膜间皮瘤与结核型胸膜炎的早期、 快速诊断提供了可靠的数据。
胸膜间皮瘤 结核型胸膜炎 傅里叶红外光谱 蛋白质 核酸 脂类 Pleural mesothelioma Tuberculous pleurisy Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) 光谱学与光谱分析
2017, 37(5): 1612
1 长沙理工大学 化学与生物工程学院, 长沙 410000
2 国防科学技术大学 化学与生物学系, 长沙 410073
为了探索脂类有机大分子对太赫兹(THz)辐射的吸收特征，以及使用THz对生物有机大分子实现检测和鉴别，使用透射型太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统获得了七种植物油、两种调和油的太赫兹吸收光谱，得到它们的特征吸收参数，对比和分析了它们特征吸收峰的差异。结果表明：脂类有机大分子对THz辐射具有差异性吸收，具备在THz波段的识别基础，可通过THz技术进行鉴别和定性分析。
太赫兹辐射 太赫兹时域光谱 脂类 特征吸收 terahertz frequency terahertz time domain spectroscopy oils absorption feature
1 大连大学生物工程学院, 辽宁 大连 116622
2 大连大学附属医院病理科, 辽宁 大连 116021
利用共聚焦显微拉曼光谱系统, 检测了结直肠癌组织及邻近正常组织的拉曼光谱234例, 从分子水平探讨结直肠癌变的原因。 实验结果表明： 在900～2 100 cm-1频移范围内, 与正常组织比较, 归属于结直肠癌组织中脂类伸缩振动的1 067和1 133 cm-1 拉曼峰强度相对较弱, 扭转振动的1 299 cm-1与CH面内变形振动的1 264 cm-1拉曼峰的强度比值减少,应用SPSS16.0统计学软件进行平均值计算与比较, 正常组织中的1 299和1 264 cm-1的强度比值平均值为3.17, 癌变组织的为1.33； 二者的分界值为1.96, 以此判别结直肠癌组织和正常组织符合率为94%。 研究表明, 结直肠癌组织中脂类的链内纵向有序性下降, 不饱和度增加。 可推测结直肠癌组织中脂类的能量储存增加是引起这些变化的原因, 而这些变化将导致细胞膜的流动性增强, 从而改变细胞膜的物质运输、 能量传递和信号传导, 终将引起DNA 结构的变化。 因此, 脂类的能量分布变化可能是导致细胞癌变的原因之一。
显微拉曼光谱 不饱和度 脂类 结直肠组织 癌症 Micro-Raman spectroscopy Unsaturation Lipid Colorectal tissue
1 大连大学 生物工程学院,辽宁 大连 116622
2 大连大学 附属医院病理科,辽宁 大连 116021
3 大连大学 机械学院,辽宁 大连 116622
4 Institute for Chemical Process and Environmental Technology,National Research Council of Canada,Ottawa,Ontario,K1A 0R6,Canada
为了探索脂类分子结构的变化与细胞癌变的关系,应用共聚焦显微拉曼光谱系统,检测结直肠癌组织及邻近正常组织的拉曼光谱,得到归属于脂类CH2对称伸缩振动在2857 cm-1和反对称伸缩振动在2891 cm-1的拉曼峰以及归属于脂类和蛋白C-H伸缩振动在2938 cm-1的拉曼峰。实验结果显示,结直肠癌组织和邻近正常组织的拉曼光谱存在以下显著的差异:1) 与正常组织相比,结直肠癌组织中位于2857 cm-1和2891 cm-1的拉曼峰强度相对较弱,而2938 cm-1拉曼峰的强度相对较强。2) 结直肠癌组织中在2891 cm-1和2857cm-1的拉曼峰强度比值I2891/I2857小于正常组织的比值。用SPSS16.0统计学软件中平均值之间的比较功能计算出正常组织的I2891/I2857平均值为2.21,癌变组织的I2891/I2857平均值为1.69。研究结果表明,当正常细胞转变为癌细胞时,脂类分子的侧向堆积程度下降,细胞膜流动性增加,脂类与蛋白的相互作用增强,揭示了脂类分子伸缩振动的拉曼光谱与细胞癌变的关系。
光谱学 拉曼光谱 结直肠组织 脂类 癌症
