An Integrated LC-MS/MS Strategy for Quantifying the Oxidative-Redox Metabolome in Multiple Biological Samples

化学 代谢组学 二硫苏糖醇 代谢组 活性氧 氧化磷酸化 色谱法 氧化应激 氧化还原 代谢物 生物化学 有机化学
作者
Huiying Liu,Feng Xu,Yuqing Gao,Yuanyuan Pang,Cen Xie,Changtao Jiang
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:92 (13): 8810-8818 被引量:19
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.0c00242
摘要

The cellular redox balance plays a significant role in cell fate decisions and in the regulation of responses to various kinds of stress. In this study, we defined a novel concept of the oxidative-redox metabolome, and established a method for the simultaneous quantification of 23 metabolites involved in the oxidative-redox metabolome, covering NAD+ pathway, FAD pathway, GSSG pathway, and ATP pathway by using the AB SCIEX 5500 QTRAP LC/MS/MS system. Corresponding oxidative-redox metabolomics analysis was performed in plasma of humans, hamsters and mice, and hamsters were demonstrated to display a stronger resemblance than mice to humans. The known reductant dithiothreitol (DTT) and oxidant hydrogen peroxide (H2O2) were selected to treat A549 and HeLa cells to validate the current method, showing that DTT moderately increased while H2O2 greatly decreased most analytes. Antibiotic treatment may disturb the oxidative-redox balance in vivo. By comparing the oxidative-redox metabolome in antibiotic-fed hamsters with that of control hamsters, we demonstrated a substantial metabolic disparity between the two, further verifying the applicability and reliability of our method.
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