黄连提取物减轻脓毒症相关急性肾损伤的代谢组学研究

目的 探讨黄连提取物（Rhizoma Coptidis extracts,RCE）对脓毒症相关急性肾损伤的影响及潜在机制。方法 将C57BL/6小鼠分为假手术组、模型组以及治疗组3组;采用试剂盒检测血清肌酐（serum creatinine,Scr）及尿素氮（blood urea nitrogen,BUN）水平;采用气相色谱-质谱进行代谢组学分析。结果 模型组较假手术组Scr、BUN水平均上调;而治疗组较模型组均下调,差异均有统计学意义（P<0.05）。代谢组学分析共获得16个代谢物可能与脓毒症相关急性肾损伤过程有关,主要参与氨基酸代谢和糖代谢。在这16个代谢物中,8个代谢物水平在黄连提取物干预下发生回调。结论 黄连提取物可能通过改善脓毒症相关急性肾损伤的代谢物变化从而起到治疗作用。     

基于UPLC-Q-TOF/MS平台的结晶肾损伤小鼠的尿液代谢组学研究

目的 通过研究草酸钙结石小鼠尿液中代谢物的变化,探究草酸钙结晶导致肾损伤的内在机制。方法 以乙醛酸盐诱导的小鼠草酸钙结晶模型为对象,采用基于超高效液相-四极杆飞行时间串联质谱（UPLC-Q-TOF/MS）的代谢组学方法测定尿液中内源性代谢物的变化,并采用SIMCA-P进行多元统计分析,Metabo Analyst软件进行代谢物通路分析。结果 与正常组相比,模型组小鼠的肾组织出现明显的钙盐沉积且血清中的肌酐和尿素氮含量异常升高,肾脏出现损伤;从尿液中筛选出尿酸、牛磺酸、苯丙氨酸等21个差异代谢物。结论 通过代谢物通路分析,差异代谢物主要涉及氨基酸代谢、能量代谢、牛磺酸代谢、嘌呤代谢和VB₆代谢,为进行结石疾病机制研究以及早期标志物的筛选提供了重要参考。     

左卡尼汀缓解顺铂造成急性肾损伤的血清代谢组学研究

目的 利用血清代谢组学探究顺铂诱导小鼠急性肾损伤的特异性变量,同时评价左卡尼汀的干预作用。 方法 将19只小鼠分为正常对照组、模型组和干预组,适应3 d后,对干预组给予左卡尼汀(400 mg/kg,ip)干预,2 d后给予模型组和干预组顺铂(20 mg/kg,ip)造模,每天称量各组小鼠的体质量,2 d后取小鼠血清进行LC-MS分析,结合模式识别分析各组间代谢组差异,并评价左卡尼汀的干预作用。 结果 代谢组学分析共鉴别28个差异代谢物,顺铂诱导的急性肾损伤主要涉及磷脂类、氨基酸类和脂肪酸类代谢途径的改变,而左卡尼汀有改善作用。 结论 左卡尼汀可改善顺铂诱导的急性肾损伤,其机制可能是通过调控色氨酸代谢、谷氨酸代谢和能量代谢,从而减缓急性肾损伤的疾病进程。     

基于GC-TOF-MS代谢组学研究栝楼桂枝汤对脑缺血大鼠的作用机制

目的 研究栝楼桂枝汤对脑缺血MCAO模型大鼠的神经保护作用机制。方法 运用气相色谱-飞行时间质谱联用的代谢组学技术及多元统计分析方法分析正常组、模型组和栝楼桂枝汤给药组大鼠血清中内源性代谢物的变化,筛选差异代谢物,并分析差异代谢物代谢途径。结果 代谢组学研究结果显示各组间大鼠代谢谱出现显著差异,在大鼠血清质谱图中共筛选鉴定得吲哚乙酸、丙二酸、乙醇胺、肉豆蔻酸、鸟氨酸等13个差异代谢物,涉及的相关的代谢途径包括糖-葡萄糖醛酸相互转化途径,色氨酸代谢途径,嘧啶代谢和甘油磷脂代谢途径。结论 栝楼桂枝汤可使造模后大鼠的体内代谢物有不同程度的恢复,其对缺血性脑卒中的保护作用主要反映在能量代谢、脂质代谢、氨基酸代谢等代谢途径的变化,改善大鼠脑缺血再灌注损伤症状。     

四逆汤治疗甲状腺功能减退症的血清代谢组学研究

目的 利用血清代谢组学鉴定甲状腺功能减退症(甲减)相关的代谢变化,评价四逆汤治疗甲减的作用。方法 将24只大鼠分为假手术组、模型组和四逆汤治疗组,采用甲状腺切除诱导甲减模型,给予4周相应的治疗后,取大鼠血清进行超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱仪(UPLC-Q-TOFMS)分析,结合模式识别分析各组间代谢物差异,评价四逆汤的治疗作用。结果 血清代谢组学分析鉴定了9种甲减相关的生物标志物,涉及三羧酸循环、苯丙氨酸代谢、鞘脂代谢和磷脂代谢,同时数据显示四逆汤对甲减有改善治疗作用。结论 四逆汤能够通过调节失衡的三羧酸循环、苯丙氨酸代谢和磷脂代谢而发挥治疗甲减的作用。     

基于LC-MS技术的二氢丹参酮Ⅰ抗肝纤维化肝脏代谢组学研究

目的 利用肝脏代谢组学方法监测肝纤维化相关的代谢变化,评价二氢丹参酮Ⅰ治疗肝纤维化的药效及作用机制。方法 将28只雄性SD大鼠随机分为4组：正常组、肝纤维化模型组和二氢丹参酮Ⅰ低剂量组、二氢丹参酮Ⅰ高剂量组。采用硫代乙酰胺诱导肝纤维化模型,给予4周治疗后,取大鼠肝脏进行液相色谱-质谱分析,结合OPLS-DA模式识别方法筛选模型组和正常组之间的差异代谢物,并以此评价二氢丹参酮Ⅰ对肝纤维化的治疗作用。结果 通过肝脏代谢组学分析鉴定了38种肝纤维化相关的生物标志物,涉及谷胱甘肽代谢、褪黑素代谢、氨基酸代谢、脂质代谢、三羧酸循环等代谢通路,同时数据显示二氢丹参酮Ⅰ的干预对肝纤维化有改善作用。结论 二氢丹参酮Ⅰ能够通过调节失衡的谷胱甘肽代谢、褪黑素代谢、氨基酸代谢、脂质代谢、三羧酸循环等途径而发挥预防和治疗肝纤维化作用。     

短穗兔耳草提取物对高尿酸血症小鼠肾脏保护作用研究

目的 研究短穗兔耳草提取物对高尿酸血症小鼠肾脏有无保护作用。方法 以氧嗪酸钾盐诱导小鼠高尿酸血症模型为实验系统,通过检测血清尿酸和黄嘌呤氧化酶含量和肾脏病理病变等指标,评价短穗兔耳草提取物对高尿酸血症小鼠肾脏的保护作用。结果 短穗兔耳草可显著降低模型大鼠血清、尿酸和黄嘌呤氧化酶含量, 改善了小鼠肾脏结构的变化。结论 短穗兔耳草具有降尿酸活性及肾脏保护作用。     

基于1H-NMR代谢组学技术寻找CCl4致大鼠急性肝损伤的代谢标志物

目的 采用核磁（¹H-NMR）代谢组学技术初步探讨四氯化碳（CCl₄）致大鼠急性肝损伤后血清代谢物变化规律。方法 SD大鼠随机分为空白、模型两组,模型组ip 40% CCl₄植物油溶液造成急性肝损伤模型,空白组注射等体积的植物油,造模24 h后股动脉取血,常规肝脏病理切片,取血前12 h禁食不禁水。比色法测定血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）含量,600 MHz NMR波谱仪分析血清中小分子代谢物代谢轮廓,并对数据进行多元统计分析。结果 模型组中ALT的含量显著升高,肝脏病理切片显示模型组大鼠的肝组织内形成很多空泡,肝细胞变大,坏死严重,有出血和大量中性粒细胞浸润;血清¹H-NMR代谢图谱中共鉴定了20个代谢物,并确认了6个与CCl₄致肝损伤相关的标志物。结论 常规血生化指标和肝病理切片结果与代谢组学的多元统计分析结果相一致,且代谢组学可发现引起肝损伤的代谢标志物。     

马齿苋提取物对四氯化碳致小鼠急性肝损伤的保护作用及其化学成分分析

目的 探究马齿苋乙醇提取物对四氯化碳所致小鼠急性肝损伤的保护作用,并对其有效成分进行分析。方法 将80%乙醇马齿苋提取物经离心、减压蒸馏、真空干燥为全草提取物、上清提取物和沉淀提取物。将80只ICR雄性小鼠随机分为8组：对照组、肝损伤模型组、马齿苋全草提取物低剂量组、高剂量组、马齿苋上清提取物低剂量组、高剂量组、马齿苋沉淀提取物低剂量组、高剂量组。经口灌胃去离子水或3种马齿苋提取物不同剂量混悬液1周后,分别皮下注射橄榄油或CCl₄橄榄油溶液,16 h后收集血清,检测小鼠血清ALT、AST、IL-6水平,以评价马齿笕对肝损伤的保护作用。采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF/MS）技术分析马齿苋的有效成分。结果 与模型组相比,马齿苋全草提取物高剂量组小鼠血清AST、ALT、IL-6水平显著降低;沉淀高剂量组小鼠血清ALT显著降低（P<0.05）,IL-6水平有所降低,但不具统计学意义;其他各干预组小鼠血清AST、ALT、IL-6水平没有显著性变化。应用UPLC-Q-TOF/MS法共鉴别出苹果酸、柠檬酸、亮氨酸、异亮氨酸、腺苷、琥珀酸、染料木素、酪氨酸、苯丙氨酸等15种主要成分。结论 马齿苋乙醇全草提取物对CCl₄急性肝损伤小鼠具有保肝抗炎作用,可能是15种有效成分发挥的联合作用。     

苯溴马隆对高尿酸血症模型大鼠脂质代谢的影响

目的 基于脂质组学方法研究苯溴马隆治疗高尿酸血症（hyperuricemia,HUA）大鼠的作用机制,并揭示尿酸水平增高与脂质代谢异常的内在相关性。方法 利用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF/MS）技术,结合主成分分析（PCA）和偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）研究正常组、模型组和苯溴马隆组的大鼠血清中内源性脂质代谢物的变化,寻找潜在生物标记物,分析相关代谢通路,绘制代谢网络机制图。结果 脂质组学分析发现,苯溴马隆可使HUA大鼠体内水平异常的20个差异代谢物回调到正常水平;相关代谢通路分析发现,苯溴马隆影响果糖诱导HUA大鼠血清中的脂质水平,主要与甘油磷脂代谢通路相关。结论 苯溴马隆对HUA的治疗可能与改善体内甘油磷脂代谢通路异常密切相关。     

芪附汤对大鼠抗阿霉素心脏毒性作用的血清气相色谱-质谱代谢组学研究

目的 采用基于气相色谱-质谱（GC-MS）血清代谢组学技术研究芪附汤抗阿霉素心脏毒性的作用,并初步探讨其作用机制。方法 将24只大鼠分为正常组、阿霉素组和芪附汤治疗组,给予4周相应的干预治疗后,采集大鼠血清进行GC-MS分析,结合多变量和单变量统计分析,研究阿霉素诱导的心脏毒性损伤大鼠血清中内源性代谢物的变化,以及芪附汤对其的干预作用,寻找其抗阿霉素心脏毒性潜在的生物标志物,采用代谢通路分析鉴定芪附汤靶向代谢通路。结果 GC-MS血清代谢组学分析鉴定了17种阿霉素心脏毒性潜在生物标志物,芪附汤对其中10种代谢物具有显著的逆转作用,代谢通路分析表明,三羧酸循环、乙醛酸和二羧酸代谢（简称二羧酸代谢）、花生四烯酸代谢是芪附汤主要的靶向代谢通路。结论 芪附汤能够通过调节失衡的三羧酸循环、二羧酸代谢和花生四烯酸代谢而发挥抗阿霉素心脏毒性的作用。     

CCl4致大鼠慢性肝损伤模型参数优化及代谢组学评价

目的 研究CCl₄致大鼠慢性肝损伤模型的最佳造模剂量和时间,并进行代谢组学评价。方法 SPF级雄性SD大鼠随机分为6组,即对照组和10%、20%、30%、40%、50% CCl₄组。CCl₄组sc给予不同浓度的CCl₄大豆油溶液,注射体积为2 mL/kg,每周2次,连续8周,对照组给予等体积溶剂油。大鼠于造模0、2、4、6、8周末置代谢笼12 h收集尿液,取出后采用眼球后静脉丛穿刺法取静脉血0.3 mL,常规分离血清;4、6周末各处死3只大鼠,取肝脏;8周末造模后处死大鼠,分离各脏器,称质量计算脏器系数。观察动物体质量、肝脏外观和病理切片、全自动生化仪检测血清丙氨酸转氨酶（ALT）和天门冬氨酸转氨酶（AST）。对10% CCl₄组尿液进行氢核磁共振（¹H-NMR）代谢组学测定,运用SPSS、MatLab7.5、SIMCA-P软件对数据进行分析。结果 对照组大鼠体质量保持增长;随着CCl₄剂量增高,各模型组大鼠体质量增长速度渐趋缓慢。造模8周后,与对照组比较,10% CCl₄组肝脏系数显著升高（P<0.01）,其他组肝脏系数无显著性变化;20%~50% CCl₄组的脾脏、肾脏系数,20%、40%、50% CCl₄组的肺脏系数均显著升高（P<0.05、0.01）。造模4周后,10% CCl₄组大鼠肝脏出现了慢性炎症表现,而20%~50% CCl₄组大鼠肝脏损伤明显,出现明显坏死现象;6周后,造模组大鼠肝脏均出现肝硬化病变。造模组大鼠血清ALT和AST与对照组比较均显著升高（P<0.05、0.01）,且均出现了先升高后降低趋势。代谢组学研究结果显示,造模4周起大鼠尿液与0周可以显著分离。共寻找到差异代谢物15个,6条重要的代谢通路,涉及能量代谢、脂质代谢、氨基酸和核苷酸代谢等途径。结论 慢性肝损伤模型造模剂量以10% CCl₄、2 mL/kg为宜,造模时间以4~6周为宜,代谢组学研究可以动态追踪造模过程。     

基于细胞代谢组学的商陆皂苷甲诱导HKC细胞损伤的机制研究

目的 基于细胞代谢组学技术,考察商陆皂苷甲（EsA）诱导人肾小管上皮HKC细胞损伤前后对细胞代谢产物的影响,寻找潜在的生物标志物。方法 MTT法检测EsA 0（对照组）、0.125、0.250、0.500、0.750、1.000 mmol/L对HKC细胞活力的影响;试剂盒法检测EsA 0（对照组）、0.25、0.75 mmol/L对HKC细胞上清LDH含量的影响,明确EsA肾细胞毒性;利用UPLC-Q/TOF-MS分析技术,将EsA 0（对照组）、0.25、0.75 mmol/L作用24 h的HKC细胞进行代谢组学分析,采用Progenesis QI软件进行数据处理,将得到的数据导入SIMCA-P12.0 software进行多元统计分析,利用主成分分析（PCA）剔除离群值,进行正交偏最小二乘分析（OPLS-DA）得到变量权重值（VIP）,选取VIP＞1的差异代谢物,进行检验,获得具有统计学意义的生物标志物。通过HMDB、KEGG、METLIN等代谢物数据库对生物标记物进行鉴定,利用MetPA平台对进行代谢通路分析。结果 与对照组比较,EsA在大于0.25 mmol/L时对HKC细胞活力有显著的抑制作用（P<0.05、0.01）;细胞上清液中LDH含量显著上升（P<0.05）。通过代谢组学技术和相关数据库分析筛选出了15个生物标志物,主要涉及甘油磷脂代谢、嘧啶代谢、鞘脂代谢、氨基酸代谢和能量代谢途径。结论 EsA可诱导肾细胞损伤,可能与氧化应激损伤,氨基酸代谢失调,能量代谢异常以及脂质代谢紊乱相关。     

姜黄素对非酒精性脂肪肝小鼠代谢组学的调控研究

目的 探讨姜黄素（CUR）对非酒精性脂肪肝病（NAFLD）的代谢调节作用。方法 小鼠适应性饲养3 d后,随机分为3组：对照（C）组、高脂饮食模型（HFD）组、CUR （50 mg/kg）组。C组饲喂普通饲料,HFD和CUR组饲喂高脂饲料,CUR同时ig给药10周,C组和HFD组ig给予0.5% CMC-Na溶液,给药体积均为10 mL/kg。给药结束后,取血和肝脏,肝组织切片后进行HE染色和油红O染色,光学显微镜观察病理变化;采用基于气相色谱-质谱联用（GC/MS）的代谢组学方法检测血清和肝脏组织样品,数据通过Simca-P13.0及Metaboanalysis网络工具进行分析,找出代谢组变化趋势和相关差异化合物。此外,制备小鼠肝原代细胞,棕榈酸（PA）100 mmol/L诱导细胞NAFLD体外模型,观察CUR （10 μmol/L）对代谢组变化的影响。结果 油红O染色结果显示,HFD小鼠肝脏组织存在大量红染油滴,CUR组小鼠肝脏组织中的脂质油滴明显减少。HE染色分析显示,与C组比较,HFD组小鼠肝脏组织有空泡状,CUR组小鼠肝脏组织与C组比较没有明显区别。对血清样和肝组织样品的GC-MS数据进行PLS-DA分析发现C组与HFD组偏离较远,而CUR组与HFD组相比出现向C组偏移的趋势,进一步S-plot分析发现影响较大的代谢为胆固醇的合成、酮体的生成以及氨基酸代谢,细胞实验得到了类似的结果;经通路MetPA分析和代谢产物富集,血清和细胞中各组间差异化合物代谢主要集中在氨基酸代谢,肝脏中代谢差异主要集中在氨基酸代谢和部分脂质代谢通路;进一步进行差异代谢物的筛选,HFD组生糖氨基酸和生酮氨基酸较对照组均有不同程度的升高,CUR能够降低这些氨基酸的水平。结论 高脂饮食会造成小鼠三大代谢的异常,姜黄素能够一定程度上改善小鼠代谢紊乱。     

基于物质与能量代谢探讨玄参水提物治疗肾阴虚水肿大鼠的“滋阴、利水”功效内涵

目的 探索玄参水提物（SNAE）对肾阴虚水肿大鼠的治疗作用及对体内物质与能量代谢的影响。方法 将48只雄性SD大鼠随机分为对照组、阴虚组、阴虚恢复组、阴虚水肿模型组、SNAE（2.7 g·kg^-1）组和呋塞米（阳性药，3.6 mg·kg^-1）组，每组8只。除对照组ig 0.9%氯化钠溶液外，其余各组均ig给予甲状腺素和利血平注射液混合物，连续10 d，制备大鼠肾阴虚模型；于第11天ip给予阴虚水肿模型组、SNAE组和呋塞米组氨基核苷嘌呤霉素（PAN）溶液，制备肾源性水肿模型，阴虚恢复组和对照组ip给予0.9%氯化钠溶液；于12 d起ig给药，每天1次。于取材的前1天禁食、不禁水12 h，阴虚组于第11天、其他组于第18天取材。取肾组织进行苏木素-伊红（HE）染色后光镜下观察、透射电镜下肾脏超微病理学观察；全自动生化仪检测血清肌酐（Scr）、尿素氮（BUN）、总蛋白（TP）、血浆白蛋白（ALB）以及尿液中尿蛋白（UP）水平，试剂盒法检测血清睾酮（T）、雌二醇（E₂）、三碘甲状腺原氨酸（T₃）、甲状腺素（T₄）水平以及环磷酸腺苷（cAMP）/环磷酸鸟苷（cGMP）；应用UPLC-Q-TOF-MS技术对各组大鼠尿液进行分析，通过多变量统计分析筛选潜在生物标志物，结合人类代谢组学数据库（HMDB）和Metlin在线数据库鉴定重要生物标志物，并将鉴定到的生物标志物导入京都基因与基因组百科全书数据库（KEGG）推测其可能的代谢通路。结果 病理学结果显示，与对照组、阴虚组、阴虚恢复组相比，阴虚水肿模型组肾脏病理损伤较明显；与阴虚水肿组比较，SNAE、呋塞米对模型大鼠病理损伤程度有明显改善作用；在药效学指标上，与阴虚水肿模型组比较，SNAE能显著下调Scr、BUN、T₄水平（P<0.05），显著上调T、E₂、cAMP/cGMP、TP、ALB水平（P<0.05、0.01）；代谢组学结果显示，SNAE可改善各阴虚组大鼠代谢轨迹的偏离。通过对大鼠尿液代谢产物变化的预测，得到符合要求的生物标志物共14个，包括柠檬酸、磷酸烯醇式丙酮酸、6-磷酸葡萄糖酸、尿酸、庚二酸、2-异丙基苹果酸等；涉及15条相关代谢通路，关键代谢途径主要富集于三羧酸（TCA）循环。结论 SNAE通过调节能量代谢相关通路发挥“滋阴、利水”等功效，从而对肾阴虚水肿发挥治疗作用。