吴茱萸水提物给药大鼠尿液代谢组学研究

目的：研究吴茱萸水提液给药对大鼠内源性代谢产物的影响。方法：吴茱萸水提物按0.385 7 g·kg^-1给SD大鼠连续灌胃33 d，收集尿液，通过Agilent1200 6410三重四极杆质谱对尿液中内源性代谢物进行全扫描分析，SIMCA-P软件经过PCA，PLS-DA分析。结果：给药组与对照组相比，大鼠尿液代谢物白细胞三烯，棕榈酰乙醇胺，二十二碳六烯酸，8(R)-氢过氧亚油酸/花生酸等有明显变化。结论：吴茱萸水提物灌胃对正常大鼠机体代谢产生影响，为进一步阐释吴茱萸的药性研究工作提供依据。     

花椒水提物给药大鼠尿液代谢组学研究

目的: 研究花椒水提物给药对大鼠尿样中内源性代谢产物的影响。 方法: 花椒水提物按0.342 8 g ·kg^-1给SD大鼠连续ig 30 d,收集尿样,通过Agilent1200 6410 三重四极杆质谱对尿液中内源性代谢物进行全扫描分析,SIMCA-P软件经过正交信号校正偏最小二乘法差别分析(OSC-PLS-DA)数据。 结果: 均值主成分分析结果显示花椒水提物给药15 d对尿样代谢产物的影响最大。与空白组相比,给药组大鼠尿样中cytidine,decanoylcarnitine,N-acetylglucosamine 6-phosphate等物质发生显著变化。 结论: 花椒水提物显著影响大鼠尿样中与抗肿瘤、镇痛、降血脂等药理作用相关物质的代谢,为进一步阐释花椒药性的研究工作提供了依据。     

肉桂水提物对正常大鼠尿液代谢物组的影响

目的:研究肉桂水提物对大鼠尿液中内源性代谢产物的影响。方法:肉桂水提物0.3 g·kg-1大鼠连续ig 30 d,收集0,1,8,15,22,29 d尿样,LC-MS/MS采集样品数据,经主成分分析(PCA),正交信号校正偏最小二乘法判别分析(OSC-PLS-DA)处理数据,结合生物标记物和相关资料,分析肉桂水提物对大鼠内源性代谢产物的影响。结果:肉桂水提物ig 8 d对大鼠尿液中内源性物质的影响最大。与空白组比较,给药组尿样中CPA[18∶1(11Z)/0∶0],Gamma-linolenyl carnitine等物质浓度上升,Deoxyuridine,CerP(d18∶1/22∶0)等物质浓度降低。结论:肉桂水提物能显著影响大鼠体内与基础代谢和细胞信号相关物质的代谢。     

基于UPLC-Q/TOF-MS的广金钱草水提物抗肾草酸钙结石大鼠的血清代谢组学研究

目的基于超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q/TOF-MS)技术探讨广金钱草水提物对肾草酸钙结石大鼠血清中内源性标志物的影响,从血清代谢组学角度阐释广金钱草水提物抗肾草酸钙结石的分子机制。方法将SD雄性大鼠随机分为对照组、模型组、广金钱草组(2.2 g·kg~(-1)),每组10只。灌胃给药1 h后,模型组及广金钱草治疗组再灌胃给予15%乙二醇水溶液,灌胃体积10 mL·kg~(-1),连续21 d。观察大鼠一般情况并测定体质量;检测大鼠血清尿酸、尿素氮、血清肌酐、血Ca和血Mg等肾功能生化指标;计算大鼠肾脏肥大指数;HE染色观察肾脏组织病理形态。应用UPLC-Q/TOF-MS技术进行血清样品的分离和数据采集,通过主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析法(OPLS-DA)分析广金钱草水提物对内源性代谢物的影响,鉴定肾草酸钙结石模型大鼠的生物标记物和代谢通路,以确定广金钱草对肾草酸钙结石干预作用的代谢途径。结果共筛选和鉴定出与肾草酸钙结石密切相关的16个生物标记物,以及14条代谢通路。广金钱草可能通过对氨基酸代谢、甘油磷脂代谢、泛酸和辅酶A代谢等多条代谢通路发挥调节作用,可回调酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、甜菜碱、尿苷、泛酸等12个代谢物。结论广金钱草水提物抗肾草酸钙结石的作用可能与其通过多条代谢通路改善内源性代谢物的水平,恢复机体正常代谢活动有关。     

基于UPLC/QTOF-MS技术观察花旗泽仁对SD大鼠体内尿液代谢组学的影响

目的:观察中药复方花旗泽仁干预后,大鼠尿液内源性代谢物的变化,从尿液代谢组学的角度探讨花旗泽仁的作用机制。方法:取雄性SD大鼠10只,灌胃给予花旗泽仁水煎液,于给药前及给药后12 h采集尿液样本,采用UPLC/QTOF-MS技术结合主成分分析(PCA)方法分析其尿液代谢物变化。结果:在正离子检测模式下检测到13种差异性代谢物,负离子模式下检测到11种差异性代谢物。结论:中药复方花旗泽仁改善2型糖尿病胰岛素抵抗的作用机制可能与蛋白质的合成与代谢、芳香烃的生物降解、体内脂质代谢组织呼吸的氧化以及糖类无氧分解等过程有关。     

基于UPLC/QTOF-MS技术的补骨脂水提物对大鼠血浆代谢组学研究

目的:研究补骨脂水提物对大鼠血清内源性代谢产物的影响,并从中发现相关代谢标志物。方法:雄性SD大鼠每天1次分别给予补骨脂水提物0.54,1.08和1.62 g/kg,连续给药2周,末次给药后,禁食24h,采集血液,应用超高效液相色谱/四级杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS)分析样品,Mass Lynx采集并处理数据,采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)方法,分析各组大鼠血清内源性代谢产物的差别,通过正交偏最小二乘法(OPLS-DA)、变量重要程度(VIP)筛选潜在生物标志物并测定其相对含量。结果:与空白组相比,各给药组吲哚、L-苯丙氨酸和植物鞘氨醇含量呈明显上升,乳酸和芽子碱甲酯含量呈明显下降(P0.05,P0.01)。结论:补骨脂水提物给药2周后,大鼠血清内源性物质发生显著改变,补骨脂水提物发挥药效或毒效的机制可能是通过调节氨基酸代谢、磷脂代谢以及糖酵解过程来实现的。     

二冬汤对大鼠尿液代谢产物的影响

目的 研究滋阴方二冬汤对大鼠内源性代谢产物的影响。方法 取SD大鼠6只,灌胃给予二冬汤,分别于给药前1 d及给药5、10 d的末次给药后,收集4 h 内的尿液,经过液相色谱分离,三重四极杆质谱检测尿液中内源性代谢物信息,采用主成分分析法降维、正交信号校正、偏最小二乘法判别分析法,分析二冬汤在不同给药天数时内源性代谢产物的差别,以及可能的生物标记物。结果 给药5,10 d后引起变化的生物标记物,与给药前1 d比较,均有明显的变化。给药5 d的数据比较集中,给药10 d的数据比较分散。二冬汤给药5 d的样本点具有良好的聚类特征,提示给药5 d后二冬汤对大鼠尿液中内源性物质的代谢产生显著性影响,其中,内源性物质含量变化上升的有16个,下降的有17个。结论 二冬汤给药后对大鼠内源性物质有影响,其生物学功能可能涉及到提高机体免疫力、促进机体的能量代谢、抗菌、抗病毒、抑制肿瘤细胞转移等,为二冬汤的开发和利用提供参考。     

莪术醋制对大鼠胆汁代谢的影响

通过考察莪术醋制前后对由肝脏分泌的胆汁中内源性代谢产物的影响,以期探讨莪术醋制对胆汁内源性代谢物的影响。分别制备生、醋莪术醇提液及生理盐水溶液,灌胃给药0.5 h后做胆总管插管引流术收集12 h内大鼠胆汁;胆汁样品1∶3乙腈沉淀蛋白后进行UPLC-TOF-MS分析;采用单维统计与多元统计相结合,Peak View软件与网络数据库相比对的数据分析方法,鉴定潜在生物标记物。醋制前后莪术提取物对大鼠胆汁代谢谱具显著影响,鉴别出生、醋莪术给药组的大鼠胆汁中具有显著性差异的13个代谢物;再结合化合物网络数据库进行鉴定,得到8个代谢物;进一步把给药组与空白组进行t检验单维统计分析,得到与空白组比较具显著性差异的7个代谢物,推定此7个代谢物为生、醋莪术给药后大鼠胆汁的潜在生物标记物,其中6个潜在生物标记物在醋品组中显示上调,其与磷脂代谢、脂肪代谢、胆汁酸代谢及与调控N-酰基乙醇胺水解反应平衡作用相关的代谢调控相关,提示通过大鼠胆汁内源性代谢物的差异探讨莪术醋制增效的机制。     

铁皮石斛水提物对胃癌前病变作用的尿液代谢组学分析

目的:研究铁皮石斛水提物对胃癌前病变大鼠尿液内源性代谢物的影响。方法:将Wistar大鼠随机分为正常组、铁皮石斛水提物(DOE)组、模型组及N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)+DOE低、中、高剂量组。DOE组和MNNG+DOE低、中、高剂量组大鼠预防性给予DOE 2周后开始给予自由饮100 mg·L-1MNNG水溶液,边给药边造模,并在前6周,每3 d灌胃给予10%Na Cl 1 m L诱导。造模7个月后代谢笼收集大鼠尿液并处死大鼠取胃组织。采用UPLC-Q-TOF-MS检测大鼠尿液代谢谱的变化。结果:对比各组胃组织病理结果发现DOE能够减少肠化生,使病理程度停留在轻度至中度异型增生和轻度肠化生阶段。在正、负离子模式下分别筛选出6个和15个差异性标志化合物;代谢产物主要与卟啉代谢、色氨酸代谢、叶酸和蝶呤生物合成代谢、半乳糖代谢和花生四烯酸代谢有关,其中以卟啉代谢最为相关。结论:DOE能够阻断胃癌前病变的恶化,其机制可能与卟啉代谢、色氨酸代谢、叶酸和蝶呤生物合成代谢、半乳糖代谢和花生四烯酸代谢有关。     

乌头碱给药大鼠尿液生物标记物的检测

目的:筛选乌头碱给药大鼠尿液的生物标记物,寻找该化合物的相关代谢通路。方法:20只Wister大鼠随机分为正常组与给药组,采用液液萃取法处理生物样品,利用超高效液相色谱-四级杆/飞行时间质谱检测正、负离子模式下空白组大鼠与给药组大鼠尿液中内源性代谢物,通过主成分分析法对2组大鼠生物样品进行无监督模式的评价,筛选对分类起关键作用的内源性代谢物,并寻找可能相关的代谢通路。结果:共筛选出5个对分类起主要作用的内源性代谢物,得到结构表征的有4个,分别为propionylglycine methyl ester,Cys-Ser-Me,5,8-dihydroxy-3,4-dihydrocarbostyril,吡咯-2-羧酸。结论:乌头碱的阵痛作用可能与体内五羟色胺分泌量的降低有关,为乌头碱的作用机制研究提供参考。     

白藜芦醇对缺氧诱导大鼠乳鼠心肌细胞损伤的保护作用

目的:观察白藜芦醇(Res)对缺氧诱导大鼠乳鼠心肌细胞损伤的保护作用。方法:建立体外培养大鼠乳鼠心肌细胞缺氧模型,MTT法检测心肌细胞活力,免疫组织化学法检测心肌细胞缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)表达水平,检测心肌细胞培养液中乳酸脱氢酶(LDH)水平和心肌细胞内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性。结果:大鼠乳鼠心肌细胞在体外缺氧培养24 h后,HIF-1α表达水平明显升高;心肌细胞培养液中LDH活性从正常对照组的(93.07±15.84)U.L-1上升到(750.77±181.51)U.L-1(P0.01);心肌细胞内GSH-Px活性从正常对照组(46.96±8.36)U.mL-1下降为(27.13±4.76)U.mL-1(P0.01)。25,50,75μmol.L-1Res可剂量依赖性抑制缺氧诱导大鼠乳鼠心肌细胞内HIF-1α表达增加;心肌细胞培养液中LDH含量呈剂量依赖性下降,分别为(486.17±69.97),(189.43±32.07),(155.34±29.57)U.L-1(P0.05或P0.01);心肌细胞内GSH-Px活性呈剂量依赖性升高,分别为(33.55±6.34),(37.67±6.73),(41.44±7.91)U.mL-1(P0.05或P0.01)。结论:Res对缺氧诱导大鼠乳鼠心肌细胞损伤有良好保护作用。     

氧化苦参碱对脓毒症大鼠肺组织JAK/STAT信号通路的影响

目的:观察氧化苦参碱(oxymatrine,OMT)对脓毒症大鼠肺组织JAK/STAT通路的影响。方法:采用大鼠盲肠节扎穿孔法(cecal ligation and puncture,CLP)复制大鼠脓毒症模型,随机将56只清洁级、健康雄性SD大鼠分为假手术组、模型组、OMT高、中、低(52,26,13 mg.kg-1)剂量组、阳性药地塞米松10 mg.kg-1)对照组。观察OMT对脓毒症大鼠肺组织W/D、肺系数等指标及肺组织病理学改变的影响。采用免疫组化法检测肺组织JAK2及STAT3的活性;放射免疫分析法测定肺组织匀浆中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及白细胞介素-6(IL-6)的含量改变。结果:不同剂量的OMT能使肺组织中JAK2及STAT3的阳性反应明显减弱,显著抑制了肺组织JAK2及STAT3的活性(P0.05);降低肺组织匀浆中TNF-α及IL-6的含量TNF-α:OMT高、中、低剂量组分别降低了36%,26%和16%(P0.05或P0.01);IL-6:OMT高、中、低剂量组分别降低了46%,39%和24%(均P0.01);降低肺组织W/D比值及肺系数(均P0.05),改善肺组织充血、水肿和中性粒细胞大量浸润及透明膜形成等病变,并且该作用在OMT高、中剂量组与阳性对照组的结果相一致。结论:OMT能通过抑制JAK-STAT信号通路的活化从而抑制细菌、病毒等对JAK2的激活作用,减少TNF-α,IL-6等促炎因子的表达,进而对脓毒症大鼠肺损伤性病变发挥治疗作用。     

黄连吴茱萸药对水提物对大鼠结肠癌癌前病变的作用

目的:研究黄连吴茱萸药对对DMH诱导的大鼠结肠癌癌前病变以及结肠上皮增殖和凋亡的作用.方法:采用DMH制备大鼠结肠癌模型;应用形态学的方法测定经过细微分离获得的完整肠腺内细胞的增殖和凋亡变化;应用甲基绿染色和光学显微镜计数中、降结肠异变肠腺病灶数目.结果:黄连吴茱萸药对能够明显抑制模型组动物ACF的形成.模型组动物中、降结肠肠腺内细胞增殖显著增加,而黄连吴茱萸药对能够明显抑制中、降结肠肠腺内细胞的增殖;模型组动物降结肠肠腺内细胞凋亡明显增加.而中结肠肠腺内细胞凋亡较正常相比无明显差异,而黄连吴茱萸药对能够显著促进中、降结肠肠腺内细胞的凋亡.结论:黄连吴茱萸药对能够显著抑制结肠癌癌前病变ACF的形成,提示其对结肠癌可能具有抑制和临床治疗作用,其作用部分通过抑制细胞增殖和促进细胞凋亡实现.     

Analysis of the restorative effect of Bu-zhong-yi-qi-tang in the spleen-qi deficiency rat model using H-NMR-based metabonomics

Ethnopharmacological relevance

Bu-zhong-yi-qi-tang (BT) is a classical formula for the treatment of spleen-qi descending, visceroptosis with hyposplenic qi, uterine prolapse, and rectal prolapse due to chronic diarrhea in traditional Chinese medicine (TCM) and has been identified as an effective drug for the treatment of TCM spleen-qi deficiency in clinical practice. The present study aimed to investigate the restorative effect and the potential mechanisms of Bu-zhong-yi-qi-tang in a rat spleen-qi deficiency model using ¹H-NMR-based metabonomics.

Materials and methods

The rat spleen-qi deficiency model was established as follows: oral administration of Radix Rhei extract (equivalent to 10 g/kg body weight of the crude drug), loaded swimming, and starvation for 24 h. Each of these treatments was administered consecutively every three days. Sixty male SD rats were randomly divided into five groups, and three of the groups received a different oral dose of the aqueous extract of Bu-zhong-yi-qi-tang during the last seven days of the three-week experimental period. The body weight and motor behavior of the rats were measured and recorded once a week. The endogenous metabolites in the plasma were analyzed using NMR in conjunction with multivariate and statistical techniques. In addition, the liver and spleen were removed and weighed.

Results

All of the rats in the spleen-qi deficiency group presented pasty loose stools, inactiveness, grouping, a decrease in swimming endurance, and lackluster, loose, and disorderly behavior in addition to a significant decrease in body weight, spleen weight, and liver weight. In contrast, the abovementioned demonstrations were reversed to a certain extent in the rats treated with Bu-zhong-yi-qi-tang compared with the model group (p<0.05, p<0.01). A significant separation was determined between the control and model groups in the PCA score plot, which indicates that the spleen-qi deficiency model was successfully duplicated. The changes in the levels of endogenous metabolites in the plasma included lower levels of valine, leucine, and O-acetyl-glycoprotein and a higher concentration of lactate in the spleen-qi deficiency group compared with the control group. Treatment with Bu-zhong-yi-qi-tang at least partially returned the levels of these metabolites to the normal levels.

Conclusions

The restorative effects of Bu-zhong-yi-qi-tang in rats with spleen-qi deficiency were confirmed, and four endogenous metabolites were identified as potential biomarkers of the symptoms of spleen-qi deficiency and most likely play roles in the changes observed in certain metabolic pathways, such as the energy, protein, and glycolytic metabolisms.     

吴茱萸遗传多样性的 AFLP 分析

目的:应用AFLP技术对吴茱萸的遗传背景进行研究,分析不同产区吴茱萸的遗传特性差异。方法:试剂盒提取吴茱萸幼嫩叶片基因组DNA,构建AFLP实验体系并筛选引物,对来自全国5个省份的46份样品进行遗传背景的研究;用NT-SYS-pc 2.1软件对AFLP扩增结果进行聚类分析。结果:从72对AFLP引物中优选6对用于吴茱萸遗传背景的研究,通过研究发现在相关系数为0.53时,浙江地区的吴茱萸石虎变种样品与其他地区样品分开;石虎变种遗传差异比吴茱萸更显著并呈现出较强的地缘相关性。结论:吴茱萸遗传背景差异明显,AFLP分析方法可有效鉴别不同品种的吴茱萸,并能检测到地区间的差异。     

代谢组学评价黄连对大鼠药理作用的初步研究

目的:利用HPLC-MS/MS的代谢组学分析方法研究黄连给药大鼠尿液的代谢物变化,寻找可能的生物标记物.方法:SD大鼠灌胃给予7 g·kg~(-1)黄连水提液,连续30 d,采集尿样样品,进行HPLC-MS/MS分析,利用PCA分析数据,从中找出生物标记物.结果:给药22 d,黄连组与对照组大鼠尿样代谢组有较大差异,发现了169个生物标记物,其中可能的化合物为草酰乙酸、苹果酸、2-酮戊二酸、去甲肾上腺素、花生四烯酸、5-羟吲哚乙酸等物质,这与黄连抗炎、阻止儿茶酚胺的生物合成、抑制中枢神经、降低能量代谢的药理作用相一致.结论:代谢组学可用于评价药物的药理作用.     

雷公藤提取物对大鼠心脏长期毒性的影响

目的:观察雷公藤提取物长期用药对大鼠心脏毒性的影响。方法:将SD大鼠随机分为空白对照组和雷公藤提取物低、中、高剂量组17,34,68 mg·kg-1,每组60只。各组ig给药1次/d,连续90 d,分别于给药前(0 d)及给药后15,30,60,90 d测定各组血钾、心电图及心功能指标,并采用HE染色法观察大鼠心肌组织的病理变化。结果:低剂量组与给药前或空白对照组比较血钾、心电图及心功能各指标无明显变化。中剂量组给药后60～90 d出现血钾降低,心电图指标如Q-T间期、S-T间期、QRS间期延长、心率降低和ST段偏移,心功能指标如左室收缩压(LVSP)降低、左室舒张末压(LVEDP)升高、左室内压最大上升/下降速度(±dp/dtmax)降低(P<0.05)。高剂量组在给药后15～30 d上述指标已有明显变化(P<0.05)。HE染色显示,给药后90 d低剂量组大鼠心肌未明显见病理变化,中、高剂量组大鼠心肌有明显损伤。结论:雷公藤提取物连续ig给药90 d后,17 mg·kg-1剂量组对大鼠心脏无明显毒性作用,34,68 mg·kg-1剂量组对大鼠心脏有毒性,且高剂量组毒性作用更为明显。     

藏药镰形棘豆毒性及化学成分相关性分析

将镰形棘豆全草分为地上和地下部分,分别用不同溶剂提取得到地上水溶、地下水溶、地上脂溶、地下脂溶4种提取物。各提取物以最大剂量（以生药量计为50 g·kg^-1·d^-1）连续灌胃小鼠15 d,各组小鼠外观和行为未见明显异常,但脏器系数、血液生化指标、组织病理切片等分析表明地上和地下脂溶性提取物对小鼠肝脏有轻中度损伤,地上和地下水溶性提取物及地下脂溶性提取物对小鼠肾脏有轻度损伤。化学成分分析表明地上和地下脂溶性提取物含有丰富的黄酮苷元,尤以地上部分含量较高,而多糖和蛋白含量较低;地上和地下水溶性提取物则含有较多多糖和蛋白,黄酮苷元含量较低。