[학위논문]Mass spectrometry-based quantitative metabolite profiling of eicosanoids and steroids in biological specimens : 질량분석법 기반 생체시료 내 에이코사노이드와 스테로이드 대사체 프로파일링 연구원문보기
체내에서의 비 정상적인 에이코사노이드(eicosanoid)와 스테로이드(steroid) 대사는 염증반응 및 호르몬 조절 기전과 상관성을 나타내며, 항상성 불균형에 의한 염증 및 호르몬 의존성 생리변화를 일으킨다. 따라서, 이러한 체내 조절 기전을 평가하기 위하여 질량분석법 기반의 에이코사노이드와 스테로이드의 정량분석법을 개발하고, 이를 다양한 임상시료에 적용하였다. 액체크로마토그래피-질량분석법(...
체내에서의 비 정상적인 에이코사노이드(eicosanoid)와 스테로이드(steroid) 대사는 염증반응 및 호르몬 조절 기전과 상관성을 나타내며, 항상성 불균형에 의한 염증 및 호르몬 의존성 생리변화를 일으킨다. 따라서, 이러한 체내 조절 기전을 평가하기 위하여 질량분석법 기반의 에이코사노이드와 스테로이드의 정량분석법을 개발하고, 이를 다양한 임상시료에 적용하였다. 액체크로마토그래피-질량분석법(LC-MS)을 이용하여 카라기난 (carrageenan, CGN)으로 전신성 염증(systemic inflammation)을 유도한 토끼의 간 조직 S9 분획물에서 염증반응의 33종의 지방성 매개물질인 에이코사노이드의 in vitro 대사기전 분석기술을 확립함으로써 염증반응 대사기전을 총체적으로 이해하고자 하였고, 잘 알려져 있는 사이클로옥시지나제 저해제(COX inhibitor)인 ibuprofen과 celecoxib를 사용하여 분석방법의 대사기전 효용성을 검증하였다. 개발된 분석방법을 적용하여 스타틴 약물들의 항염증 효과를 비교했을 뿐만 아니라, 에피테스토스테론(epitestosterone)의 새로운 생화학적 기능을 확인하였다. 발생내분비 기전과 관련하여 중요한 효소들의 활성을 측정하기 위하여 lc-MS 뿐만 아니라 기체크로마토그래피-질량분석법(GC-MS) 방법을 개발한 후, 이들을 소아를 대상으로 적용하였다. 그 결과, 감소된 스테로이드 황산포합체(steroid sulfate)의 혈중 농도와 비만도의 상관성을 확인할 수 있었으며, steroid sulfotransferase, CYP11A1 및 CYP17A1등의 스테로이드 형 성적 효소(steroidogenic enzymes)의 활성이 사춘기에 따라 변화함을 관찬하였다. 또한, 내분비계 장애물질로 알려져 있는 비스페놀 에이(bisphenol-A, BPA)와 여성호르몬 대사기전의 연관성을 조기성숙증 환아에서 비교한 결과, 조기성숙증의 발달 단계와는 무관하게 BPA농도가 높을수록 에스트로젠 대사기전(estrogen metabolism)이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 활용된 질량분석법을 기반으로 한 에이코사노이드와 스테로이드의 대사체프로파일링 기술을 적용하여, 염증반응이나 호르몬 의존적인 대사질환을 포함한 다양한 관련 대사기전의 생물학적 변화를 파악하는데 광범위하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
체내에서의 비 정상적인 에이코사노이드(eicosanoid)와 스테로이드(steroid) 대사는 염증반응 및 호르몬 조절 기전과 상관성을 나타내며, 항상성 불균형에 의한 염증 및 호르몬 의존성 생리변화를 일으킨다. 따라서, 이러한 체내 조절 기전을 평가하기 위하여 질량분석법 기반의 에이코사노이드와 스테로이드의 정량분석법을 개발하고, 이를 다양한 임상시료에 적용하였다. 액체크로마토그래피-질량분석법(LC-MS)을 이용하여 카라기난 (carrageenan, CGN)으로 전신성 염증(systemic inflammation)을 유도한 토끼의 간 조직 S9 분획물에서 염증반응의 33종의 지방성 매개물질인 에이코사노이드의 in vitro 대사기전 분석기술을 확립함으로써 염증반응 대사기전을 총체적으로 이해하고자 하였고, 잘 알려져 있는 사이클로옥시지나제 저해제(COX inhibitor)인 ibuprofen과 celecoxib를 사용하여 분석방법의 대사기전 효용성을 검증하였다. 개발된 분석방법을 적용하여 스타틴 약물들의 항염증 효과를 비교했을 뿐만 아니라, 에피테스토스테론(epitestosterone)의 새로운 생화학적 기능을 확인하였다. 발생내분비 기전과 관련하여 중요한 효소들의 활성을 측정하기 위하여 lc-MS 뿐만 아니라 기체크로마토그래피-질량분석법(GC-MS) 방법을 개발한 후, 이들을 소아를 대상으로 적용하였다. 그 결과, 감소된 스테로이드 황산포합체(steroid sulfate)의 혈중 농도와 비만도의 상관성을 확인할 수 있었으며, steroid sulfotransferase, CYP11A1 및 CYP17A1등의 스테로이드 형 성적 효소(steroidogenic enzymes)의 활성이 사춘기에 따라 변화함을 관찬하였다. 또한, 내분비계 장애물질로 알려져 있는 비스페놀 에이(bisphenol-A, BPA)와 여성호르몬 대사기전의 연관성을 조기성숙증 환아에서 비교한 결과, 조기성숙증의 발달 단계와는 무관하게 BPA농도가 높을수록 에스트로젠 대사기전(estrogen metabolism)이 증가하는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 활용된 질량분석법을 기반으로 한 에이코사노이드와 스테로이드의 대사체 프로파일링 기술을 적용하여, 염증반응이나 호르몬 의존적인 대사질환을 포함한 다양한 관련 대사기전의 생물학적 변화를 파악하는데 광범위하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abnormalities of eicosanoid and steroid metabolism, which are related with inflammation and hormonal regulatory network, often lead to the homeostatic imbalances that have biological consequences of immune- and hormonal-dependent physiological changes. To understanding the inflammation and steroid r...
Abnormalities of eicosanoid and steroid metabolism, which are related with inflammation and hormonal regulatory network, often lead to the homeostatic imbalances that have biological consequences of immune- and hormonal-dependent physiological changes. To understanding the inflammation and steroid regulatory systems, mass spectrometry (MS)-based quantitative metabolite profiling of eicosanoids and steroids were therefore developed and applied into the clinical studies. Due to the inflammatory events catalyzed by cyclooxygenases (COXs), lipoxygenases (LOXs) and cytochrome P450 ω-hydroxylase (CYP ω-hydroxlyase), the in vitro metabolic assay combined with quantitative profiling of 33 eicosanoids in the liver S9 fractions obtained from rabbits with systemic inflammation was investigated using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). The devised assay was mechanistically validated with two known COX inhibitors, ibuprofen and celecoxib, and then applied to evaluate anti-inflammatory responses with statins and an endogenous androgen epitestosterone. The biochemical roles of steroid sulfotransferase and sulfatase enzymes in reproductive endocrinology could be monitored by profiling of steroids and the comprehensive quantitative analyses of endogenous steroids were also developed using liquid or gas chromatography-mass spectrometry (LC-MS or GC-MS) and applied to serum samples from children. Association between decreased levels of serum steroid sulfates and adiposity was observed and steroidogenic enzyme activities of sulfotransferases, CYP11A1 and CYP17A1 were changed by adolescent. In addition, no correlation of urinary concentrations between endogenous estrogen metabolites and bisphenol A in precocious puberty was found. The devised MS-based metabolite profiling of eicosanoids and steroids may give better understanding metabolic alterations of eicosanoids and endogenous steroids affected by drugs and physiological conditions in homeostatic steroidogenesis.
Abnormalities of eicosanoid and steroid metabolism, which are related with inflammation and hormonal regulatory network, often lead to the homeostatic imbalances that have biological consequences of immune- and hormonal-dependent physiological changes. To understanding the inflammation and steroid regulatory systems, mass spectrometry (MS)-based quantitative metabolite profiling of eicosanoids and steroids were therefore developed and applied into the clinical studies. Due to the inflammatory events catalyzed by cyclooxygenases (COXs), lipoxygenases (LOXs) and cytochrome P450 ω-hydroxylase (CYP ω-hydroxlyase), the in vitro metabolic assay combined with quantitative profiling of 33 eicosanoids in the liver S9 fractions obtained from rabbits with systemic inflammation was investigated using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). The devised assay was mechanistically validated with two known COX inhibitors, ibuprofen and celecoxib, and then applied to evaluate anti-inflammatory responses with statins and an endogenous androgen epitestosterone. The biochemical roles of steroid sulfotransferase and sulfatase enzymes in reproductive endocrinology could be monitored by profiling of steroids and the comprehensive quantitative analyses of endogenous steroids were also developed using liquid or gas chromatography-mass spectrometry (LC-MS or GC-MS) and applied to serum samples from children. Association between decreased levels of serum steroid sulfates and adiposity was observed and steroidogenic enzyme activities of sulfotransferases, CYP11A1 and CYP17A1 were changed by adolescent. In addition, no correlation of urinary concentrations between endogenous estrogen metabolites and bisphenol A in precocious puberty was found. The devised MS-based metabolite profiling of eicosanoids and steroids may give better understanding metabolic alterations of eicosanoids and endogenous steroids affected by drugs and physiological conditions in homeostatic steroidogenesis.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.