Combining small-volume metabolomic and transcriptomic approaches for assessing brain chemistry

Analytical Chemistry

Volumn 85, Issue 6, 2013, Pages 3136-3143

  Knolhoff, Ann M ^a   Nautiyal, Katherine M ^b   Nemes, Peter ^a   Kalachikov, Sergey ^c   Morozova, Irina ^c   Silver, Rae ^b,d,e   Sweedler, Jonathan V ^a  

^a UNIVERSITY OF ILLINOIS AT URBANA CHAMPAIGN   (United States)

^b Och Spine at New York Presbyterian Hospitals   (United States)

^c Barnard College ^*  (United States)

^d Barnard College of Columbia University   (United States)

^e NewYork Presbyterian Hospital   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AMINO ACID METABOLISM; BIOCHEMICAL PATHWAY; CAPILLARY ELECTROPHORESIS-MASS SPECTROMETRIES; COMPLEX BIOLOGICAL SYSTEMS; EXPRESSION PROFILING; INTEGRATED ANALYSIS; NATURALLY OCCURRING; RECEPTOR EXPRESSION;

AMINO ACIDS; BIOCHEMISTRY; BIOLOGICAL SYSTEMS; BIOMOLECULES; BRAIN; CAPILLARY ELECTROPHORESIS; DATA INTEGRATION; GENE EXPRESSION; MASS SPECTROMETRY; METABOLITES;

MAMMALS;

ANIMAL; ARTICLE; BRAIN LEVEL; C57BL MOUSE; GENE EXPRESSION PROFILING; MALE; METABOLOMICS; METHODOLOGY; MOUSE; PHYSIOLOGY; TRANSGENIC MOUSE;

ANIMALS; BRAIN CHEMISTRY; GENE EXPRESSION PROFILING; MALE; METABOLOMICS; MICE; MICE, INBRED C57BL; MICE, TRANSGENIC;

EID: 84875477914     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ac3032959     Document Type: Article

References (76)

1. Suhre, K.; Meisinger, C.; Doring, A.; Altmaier, E.; Belcredi, P.; Gieger, C.; Chang, D.; Milburn, M. V.; Gall, W. E.; Weinberger, K. M.; Mewes, H. W.; Hrabe de Angelis, M.; Wichmann, H. E.; Kronenberg, F.; Adamski, J.; Illig, T. PLoS One 2010, 5, e13953
2. Wang, Z.; Klipfell, E.; Bennett, B. J.; Koeth, R.; Levison, B. S.; Dugar, B.; Feldstein, A. E.; Britt, E. B.; Fu, X.; Chung, Y. M.; Wu, Y.; Schauer, P.; Smith, J. D.; Allayee, H.; Tang, W. H.; DiDonato, J. A.; Lusis, A. J.; Hazen, S. L. Nature 2011, 472, 57-63
3. Wuolikainen, A.; Moritz, T.; Marklund, S. L.; Antti, H.; Andersen, P. M. PLoS One 2011, 6, e17947
4. Griffin, J. L.; Kauppinen, R. A. FEBS J. 2007, 274, 1132-1139
5. Rubakhin, S. S.; Romanova, E. V.; Nemes, P.; Sweedler, J. V. Nat. Methods 2011, 8, S20-S29
6. Lapainis, T.; Rubakhin, S. S.; Sweedler, J. V. Anal. Chem. 2009, 81, 5858-5864
7. Nemes, P.; Knolhoff, A. M.; Rubakhin, S. S.; Sweedler, J. V. Anal. Chem. 2011, 83, 6810-6817
8. Cahoy, J. D.; Emery, B.; Kaushal, A.; Foo, L. C.; Zamanian, J. L.; Christopherson, K. S.; Xing, Y.; Lubischer, J. L.; Krieg, P. A.; Krupenko, S. A.; Thompson, W. J.; Barres, B. A. J. Neurosci. 2008, 28, 264-278
9. Heinemann, M.; Zenobi, R. Curr. Opin. Biotechnol. 2011, 22, 26-31
10. Skaper, S. D.; Giusti, P.; Facci, L. FASEB J 2012, 26, 3103-3117
11. Shelburne, C. P.; Abraham, S. N. Adv. Exp. Med. Biol. 2011, 716, 162-185
12. Silver, R.; Silverman, A.-J.; Vitkovic, L.; Lederhendler, I. I. Trends Neurosci. 1996, 19, 25-31
13. Maurer, M.; Wedemeyer, J.; Metz, M.; Piliponsky, A. M.; Weller, K.; Chatterjea, D.; Clouthier, D. E.; Yanagisawa, M. M.; Tsai, M.; Galli, S. J. Nature 2004, 432, 512-516
14. Soucek, L.; Lawlor, E. R.; Soto, D.; Shchors, K.; Swigart, L. B.; Evan, G. I. Nat. Med. 2007, 13, 1211-1218
15. Tsai, M.; Grimbaldeston, M. A.; Yu, M.; Tam, S. Y.; Galli, S. J. Chem. Immunol. Allergy 2005, 87, 179-197
16. Chen, C.-C.; Grimbaldeston, M. A.; Tsai, M.; Weissman, I. L.; Galli, S. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 11408-11413
17. Kitamura, Y.; Fujita, J. BioEssays 1989, 10, 193-196
18. Nautiyal, K. M.; Ribeiro, A. C.; Pfaff, D. W.; Silver, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 18053-18057
19. Nautiyal, K. M.; Dailey, C. A.; Jahn, J. L.; Rodriquez, E.; Son, N. H.; Sweedler, J. V.; Silver, R. Eur. J. Neurosci. 2012, 36, 2347-2359
20. Nemes, P.; Knolhoff, A. M.; Rubakhin, S. S.; Sweedler, J. V. ACS Chem. Neurosci. 2012, 3, 782-792
21. álvarez-Sánchez, B.; Priego-Capote, F.; Luque de Castro, M. D. TrAC, Trends Anal. Chem. 2010, 29, 120-127
22. Knolhoff, A. M.; Nemes, P.; Rubakhin, S. S.; Sweedler, J. V. In Methodologies for Metabolomics: Experimental Strategies and Techniques; Lutz, N.; Wevers, R.; Sweedler, J. V., Eds.; Cambridge University Press: New York, 2013; pp 119-139.
23. Smith, C. A.; O'Maille, G.; Want, E. J.; Qin, C.; Trauger, S. A.; Brandon, T. R.; Custodio, D. E.; Abagyan, R.; Siuzdak, G. Ther. Drug Monit. 2005, 27, 747-751
24. Gautier, L.; Cope, L.; Bolstad, B. M.; Irizarry, R. A. Bioinformatics 2004, 20, 307-315
25. Sharma, A.; Zhao, J.; Podolsky, R.; McIndoe, R. A. Bioinformatics 2010, 26, 1465-1467
26. Tusher, V. G.; Tibshirani, R.; Chu, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2001, 98, 5116-5121
27. Storey, J. D.; Tibshirani, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 9440-9445
28. R Core Development Team. In R: A Language and Environment for Statistical Computing; R Foundation for Statistical Computing: Vienna, Austria, 2011.
29. Reimers, M.; Carey, V. J. In Methods in Enzymology; Kimmel, A.; Oliver, B.. Academic Press: Amsterdam, The Netherlands, 2006; Vol. 411, pp 119-134.
30. Murtagh, F. Comput. Stat. Q. 1984, 1, 101-113
31. Mayr, S. I.; Zuberi, R. I.; Zhang, M.; de Sousa-Hitzler, J.; Ngo, K.; Kuwabara, Y.; Yu, L.; Fung-Leung, W.-P.; Liu, F.-T. J. Immunol. 2002, 169, 2061-2068
32. Glenn, M. J.; Gibson, E. M.; Kirby, E. D.; Mellott, T. J.; Blusztajn, J. K.; Williams, C. L. Eur. J. Neurosci. 2007, 25, 2473-2482
33. Meck, W.; Smith, R.; Williams, C. Behav. Neurosci. 1989, 103, 1234-1241
34. Meck, W. H.; Smith, R. A.; Williams, C. L. Dev. Psychobiol. 1988, 21, 339-353
35. Meck, W. H.; Williams, C. L. Neurosci. Biobehav. Rev. 2003, 27, 385-399
36. Wong-Goodrich, S. J. E.; Glenn, M. J.; Mellott, T. J.; Blusztajn, J. K.; Meck, W. H.; Williams, C. L. Brain Res. 2008, 1237, 153-166
37. Hasselmo, M. E. Curr. Opin. Neurobiol. 2006, 16, 710-715
38. File, S. E.; Gonzalez, L. E.; Andrews, N. Behav. Neurosci. 1998, 112, 352-359
39. File, S. E.; Kenny, P. J.; Cheeta, S. Pharmacol., Biochem. Behav. 2000, 66, 65-72
40. Gilad, G. M. Psychoneuroendocrinology 1987, 12, 167-184
41. Imperato, A.; Puglisi-Allegra, S.; Casolini, P.; Angelucci, L. Brain Res. 1991, 538, 111-117
42. Mark, G. P.; Rada, P. V.; Shors, T. J. Neuroscience 1996, 74, 767-774
43. Blandina, P.; Fantozzi, R.; Mannaioni, P. F.; Masini, E. J. Physiol. 1980, 301, 281-293
44. Fantozzi, R.; Masini, E.; Blandina, P.; Mannaioni, P. F.; Bani-Sacchi, T. Nature 1978, 273, 473-474
45. Rabinowitz, J. D.; White, E. Science 2010, 330, 1344-1348
46. Smith, C. M.; Chen, Y.; Sullivan, M. L.; Kochanek, P. M.; Clark, R. S. Neurobiol. Dis. 2010, 43, 52-59
47. Hara, T.; Nakamura, K.; Matsui, M.; Yamamoto, A.; Nakahara, Y.; Suzuki-Migishima, R.; Yokoyama, M.; Mishima, K.; Saito, I.; Okano, H.; Mizushima, N. Nature 2006, 441, 885-889
48. Komatsu, M.; Waguri, S.; Chiba, T.; Murata, S.; Iwata, J.; Tanida, I.; Ueno, T.; Koike, M.; Uchiyama, Y.; Kominami, E.; Tanaka, K. Nature 2006, 441, 880-884
49. Khawaja, X.; Xu, J.; Liang, J.-J.; Barrett, J. E. J. Neurosci. Res. 2004, 75, 451-460
50. Goshen, I.; Kreisel, T.; Ben-Menachem-Zidon, O.; Licht, T.; Weidenfeld, J.; Ben-Hur, T.; Yirmiya, R. Mol. Psychiatry 2008, 13, 717-728
51. Koo, J. W.; Duman, R. S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 751-756
52. Theoharides, T. C.; Kempuraj, D.; Tagen, M.; Conti, P.; Kalogeromitros, D. Immunol. Rev. 2007, 217, 65-78
53. Teague, C. R.; Dhabhar, F. S.; Barton, R. H.; Beckwith-Hall, B.; Powell, J.; Cobain, M.; Singer, B.; McEwen, B. S.; Lindon, J. C.; Nicholson, J. K.; Holmes, E. J. Proteome Res. 2007, 6, 2080-2093
54. Depke, M.; Fusch, G.; Domanska, G.; Geffers, R.; Volker, U.; Schuett, C.; Kiank, C. Endocrinology 2008, 149, 2714-2723
55. Ni, Y.; Su, M.; Lin, J.; Wang, X.; Qiu, Y.; Zhao, A.; Chen, T.; Jia, W. FEBS Lett. 2008, 582, 2627-2636
56. Wang, X.; Zhao, T.; Qiu, Y.; Su, M.; Jiang, T.; Zhou, M.; Zhao, A.; Jia, W. J. Proteome Res. 2009, 8, 2511-2518
57. Li, Z.-Y.; Zheng, X.-Y.; Gao, X.-X.; Zhou, Y.-Z.; Sun, H.-F.; Zhang, L.-Z.; Guo, X.-Q.; Du, G.-H.; Qin, X.-M. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2010, 24, 3539-3546
58. Zheng, S.; Yu, M.; Lu, X.; Huo, T.; Ge, L.; Yang, J. Clin. Chim. Acta 2010, 411, 204-209
59. Kiank, C.; Entleutner, M.; Furll, B.; Westerholt, A.; Heidecke, C.; Schutt, C. Shock 2007, 27, 305-311
60. Kiank, C.; Holtfreter, B.; Starke, A.; Mundt, A.; Wilke, C.; Schütt, C. Brain, Behav., Immun. 2006, 20, 359-368
61. Cirulli, F.; Pistillo, L.; de Acetis, L.; Alleva, E.; Aloe, L. Brain, Behav., Immun. 1998, 12, 123-133
62. Esposito, P.; Gheorghe, D.; Kandere, K.; Pang, X.; Connolly, R.; Jacobson, S.; Theoharides, T. C. Brain Res. 2001, 888, 117-127
63. Zhuang, X.; Silverman, A. J.; Silver, R. J. Neurobiol. 1996, 31, 393-403
64. Abusaad, I.; MacKay, D.; Zhao, J.; Stanford, P.; Collier, D. A.; Everall, I. P. J. Comp. Neurol. 1999, 408, 560-566
65. Long, J. M.; Kalehua, A. N.; Muth, N. J.; Calhoun, M. E.; Jucker, M.; Hengemihle, J. M.; Ingram, D. K.; Mouton, P. R. Neurobiol. Aging 1998, 19, 497-503
66. Long, J. M.; Kalehua, A. N.; Muth, N. J.; Hengemihle, J. M.; Jucker, M.; Calhoun, M. E.; Ingram, D. K.; Mouton, P. R. J. Neurosci. Methods 1998, 84, 101-108
67. Kempermann, G.; Kuhn, H. G.; Gage, F. H. Nature 1997, 386, 493-495
68. Kempermann, G.; Kuhn, H. G.; Gage, F. H. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997, 94, 10409-10414
69. Orr, E. L.; Pace, K. R. J. Neurochem. 1984, 42, 727-732
70. Silverman, A.-J.; Asarian, L.; Khalil, M.; Silver, R. In Progress in Brain Research; Ishwar, S. P., Ed.; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2002; Vol. 141, pp 315-325.
71. Yang, M.; Chien, C.; Lu, K. Brain Res. 1999, 846, 30-39
72. Larson, A. A.; Thomas, M. J.; McElhose, A.; Kovács, K. J. Brain Res. 2011, 1395, 30-37
73. Marszalek, P. E.; Farrell, B.; Verdugo, P.; Fernandez, J. M. Biophys. J. 1997, 73, 1169-1183
74. Ruoss, S. J.; Gold, W. M.; Caughey, G. H. Biochem. Bioph. Res. Commun. 1991, 179, 140-146
75. Agnati, L. F.; Guidolin, D.; Guescini, M.; Genedani, S.; Fuxe, K. Brain Res. Rev. 2010, 64, 137-159
76. Feyerabend, T. B.; Weiser, A.; Tietz, A.; Stassen, M.; Harris, N.; Kopf, M.; Radermacher, P.; Moller, P.; Benoist, C.; Mathis, D.; Fehling, H. J.; Rodewald, H. R. Immunity 2011, 35, 832-844