基于1H-NMR的人参总皂苷治疗缺血性脑中风的血清代谢组学研究

课题组基于1H-NMR研究人参总皂苷对大脑中动脉闭塞(MCAO)模型大鼠血清代谢组的影响。实验将48只Wistar雄性大鼠随机分为6组:假手术组、模型组、阳性药组(6 mg·kg-1·d-1)和人参总皂苷高、中、低剂量组(200,100,50 mg·kg-1·d-1)。实验采用预给药,造模前连续给药5 d,末次给药后2 h,开始造模,采用改良的Longa线栓法制备大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,假手术组只暴露左侧血管不做插线处理,所有大鼠只栓塞左侧大脑中动脉。2 h后轻轻撤出线栓,术后观察大鼠的外观,反应和活动情况,并进行神经症状评分。术后24 h各组眼后静脉丛采血,一定方法处理后采集1H-NMR谱,并用主成分分析方法对其进行分析。与假手术组比较,模型组的乳酸、谷氨酸、牛磺酸、胆碱、葡萄糖、蛋氨酸的含量显著升高(P<0.05),3-羟基丁酸、脂质和磷酸肌酸/肌酸的含量显著性降低(P<0.05)。与模型组比较,人参皂苷组的脂质、3-羟基丁酸酯、磷酸肌酸/肌酸含量显著增加(P<0.05),柠檬酸、胆碱、牛磺酸、葡萄糖和蛋氨酸的含量有变化,但没有显著性差异,乳酸和谷氨酸显著性降低(P<0.01)。结果表明人参总皂苷对大鼠脑缺血再灌注有保护作用,也可以调节代谢紊乱,促进新陈代谢回归表型到正常范围。     

乙肝肝硬化肝胆湿热及肝肾阴虚证物质基础研究＊

目的 运用代谢组学技术分析乙肝肝硬化患者肝肾阴虚及肝胆湿热两种典型证候（同病异证）的血清差异代谢产物及其代谢通路，探寻虚、实两种典型证候的内在物质基础，以期从代谢水平上为中医证候分类提供客观依据。方法 对符合纳入标准的111例不同证候的乙肝肝硬化患者（肝胆湿热证40例，肝肾阴虚证41例，隐证(无证可辨）者30例）中医症状及体征进行描述性分析，发现两种不同证型的临床信息分布规律及证候特征；采用气相色谱-飞行时间质谱联用（GC-TOF/MS）技术对乙肝肝硬化患者，以及与之相匹配的60例健康人的血清样本进行检测，经非监督的主成分分析（Principal Components Analysis，PCA）、有监督的偏最小二乘判别分析（Partial Least Square Discriminant Analysis，PLS-DA）及监督的正交偏最小二乘法（Orthogonal Partial Least SquareDiscriminant Analysis，OPLS-DA）分析，找出与乙肝肝硬化疾病本身及其两种典型证候相关的差异性物质；运用MetaboAnalyst 3.0数据库，寻找并解析肝胆湿热及肝肾阴虚虚实两种证候间差异性物质的相关代谢通路。结果 （1）肝胆湿热证中出现频率较高（50%以上）的症状为小便色黄，口干，口苦，口臭或有异味等。肝肾阴虚证中出现频率较高的症状为口干、腰酸、乏力、腿软等。两证共见症/征为口干、尿黄、易怒、舌红。（2）各组间丙氨酸氨基转移酶（Alanine Aminotransferase,ALT）数值无统计学差异（P > 0.05）；与健康组比较，隐证组中白蛋白（Albumin，ALB），肝胆湿热证中总胆红素（Total Bilirubin，TBil）、直接胆红素（Direct Bilirubin，DBil）、谷草转氨酶（Aspartate Transaminase，AST）、碱性磷酸酶（Alkaline Phosphatase，ALP）、谷氨酰转肽酶（Gamma-Glutamyl Transpeptidase，GGT）、总胆汁酸（Total Biliary Acid，TBA）及ALB，肝肾阴虚证TBil、ALP、GGT、TBA、ALB值差异均有统计学意义（P < 0.05）；与隐证比较，肝胆湿热证TBil、DBil、AST、ALP、TBA、ALB，肝肾阴虚证TBA、ALB差异有统计学意义（P < 0.05）；肝胆湿热证与肝肾阴虚证相比，TBil、DBil差异有统计学意义（P < 0.05）。（3）代谢组学检测及代谢通路分析，发现各组之间代谢谱均有良好的区分，并获得各组间的差异性物质。发现肝胆湿热及肝肾阴虚两典型证的共同物质10个，去除疾病（隐证）的信息，则得到两证共同物质6个，涉及的代谢通路为甘氨酸、丝氨酸及苏氨酸代谢和苯丙氨酸代谢；同时，分别获得两证各自特异性的代谢物质各8个，分别涉及亚油酸代谢和甘氨酸、苏氨酸及丝氨酸代谢。结论 运用代谢组学技术，发现肝胆湿热及肝肾阴虚不同证之间既存在病的共同物质（同病），也存在证的差异物质（异证），从而在代谢层面上为中医证候分类的科学性提供科学依据。     

阴虚体质理论与科学实证

阴虚体质以虚热表现为特征,在偏颇体质中位列第4。从形成原因、生理及心理特征、在人群中的分布规律、发病倾向、调体方药等方面,结合近10年来在阴虚体质方面的研究成果作为实证依据,对阴虚体质的理论进行梳理。发现了阴虚体质研究中的优势与不足,为进一步开展阴虚体质相关研究提供参考。     

Nicotinamide N-methyltransferase decreases 5-fluorouracil sensitivity in human esophageal squamous cell carcinoma through metabolic reprogramming and promoting the Warburg effect

Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) is a common malignant tumor with poor prognosis. And different individuals respond to the same drug differently. Increasing evidence has confirmed that metabolism reprogramming was involved in the drug sensitivity of tumor cells. However, the potential molecular mechanism of 5-fluorouracil (5-FU) sensitivity remains to be elucidated in ESCC cells. In this study, we found that the 5-FU sensitivity of TE1 cells was lower than that of EC1 and Eca109 cells. Gas chromatography-mass spectrometry analysis results showed that nicotinate and nicotinamide metabolism and tricarboxylic acid cycle were significantly different in these three cell lines. Nicotinamide N-methyltransferase (NNMT), a key enzyme of nicotinate and nicotinamide metabolism, was significantly higher expressed in TE1 cells than that in EC1 and Eca109 cells. Therefore, the function of NNMT on 5-FU sensitivity was analyzed in vitro and in vivo. NNMT downregulation significantly increased 5-FU sensitivity in TE1 cells. Meanwhile, the glucose consumption and lactate production were decreased, and the expression of glycolysis-related enzymes hexokinase 2, lactate dehydrogenase A, and phosphoglycerate mutase 1 were downregulated in NNMT knockdown TE1 cells. Besides, overexpression of NNMT in EC1 and Eca109 cells caused the opposite effects. Moreover, when glycolysis was inhibited by 2-deoxyglucose, the roles of NNMT on 5-FU sensitivity was weakened. In vivo experiments showed that NNMT knockdown significantly increased the sensitivity of xenografts to 5-FU and suppressed the Warburg effect. Overall, these results demonstrated that NNMT decreases 5-FU sensitivity in human ESCC cells through promoting the Warburg effect, suggesting that NNMT may contribute to predict the treatment effects of the clinical chemotherapy in ESCC.     

基于GC-TOF-MS代谢组学研究黄连解毒汤对大鼠粪便代谢的影响＊

目的 通过GC-TOF-MS代谢组学探讨不同剂量的黄连解毒汤对SD大鼠粪便代谢组的影响，进而为黄连解毒汤的作用机制提供参考。方法 SD大鼠45只适应性喂养7天后，随机分为5组：黄连解毒汤高剂量组、中剂量组、低剂量组、抗生素组和空白组，每组9只。中药干预组不同剂量黄连解毒汤灌胃，1 mL/次，2次/天，连续给药21天；抗生素组，1 mL/次，2次/天；空白组生理盐水灌胃，1 mL/次，2次/天，连续给药21天；末次给药后，禁食禁水12 h，处死并收集大鼠粪便。采用气相色谱-飞行时间质谱（Gas Chromatography Tandem Time-of Flight Mass Spectrometry，GC-TOF-MS）检测各组大鼠粪便，运用多元分析OPLS以及单变量统计学方法筛选差异代谢物，通过MetaboAnalyst平台进行代谢通路分析。结果 对于粪便中的内源性代谢物小分子，高剂量组的黄连解毒汤影响的主要有：核糖、硫酸、棕榈酸、花生酸、茜素等；中剂量组的黄连解毒汤影响的主要有：乌头酸、胆固醇、乳酸、棕榈油酸、茜素等；低剂量组的黄连解毒汤影响的主要有：硫酸、棉子糖；氨苄西林钠影响的主要有：蛋氨酸1、麦角固醇、正亮氨酸1、棕榈酸、硫酸、乳酸等；不同剂量的黄连解毒汤和氨苄西林钠都能够影响到半乳糖代谢及硫代谢通路。结论 黄连解毒汤可改善糖尿病和心脑血管疾病相关的代谢物小分子，不同剂量的黄连解毒汤对粪便代谢的影响不同，其中中剂量的影响最为广泛。     

常见致龋菌代谢组学鉴定的初步研究

目的初步将基于核磁共振的代谢组学方法应用于口腔致龋菌的鉴定，期望寻找一种能快速鉴定口腔致龋菌的方法。方法在改良TPY培养基中接种变形链球菌及粘性放线菌，用比浊法绘制生长曲线，选择两种细菌生长后4个时期的培养液检测核磁共振波谱，用主成分分析法进行数据分析。结果主成分分析显示两组数据内部有集中的聚类关系，可以区分两种细菌。结论代谢组学技术有望应用于口腔细菌的快速鉴定。     

基于代谢组学的水杨酸钠对HEI-OC1细胞损伤作用机制

基于LC-Q-TOF/MS技术探究水杨酸钠对小鼠HEI-OC1毛细胞样细胞中内源性代谢的影响。首先采用不同浓度的水杨酸钠处理HEI-OC1细胞,使用CCK-8法检测细胞存活率的变化。然后观察不同干预时间下水杨酸钠对细胞形态的影响,并利用代谢组学技术进行研究,筛选组间差异代谢产物,分析相关的代谢通路。结果表明,水杨酸钠能够显著抑制HEI-OC1细胞的存活率,且随着浓度的增加,抑制作用增强。同时水杨酸钠能够使细胞形态拉长,并在停止给药后恢复正常。水杨酸钠处理HEI-OC1细胞后共筛选出乳清酸、尿苷、天冬氨酸等18种差异代谢物,主要涉及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢及嘧啶代谢这两条可能的代谢通路。综上所述,本研究通过代谢组学技术评价了水杨酸钠对HEI-OC1细胞的作用,可为水杨酸钠耳毒性及耳鸣的发生发展研究提供新思路。     

利用1H-NMR技术研究大黄素染毒后大鼠内源性代谢物的改变

目的 采用¹H NMR的代谢组学技术揭示大黄素的肾毒性机制,寻找肾脏损害的早期生物标志物.方法 雄性SD大鼠20只,随机分为溶剂对照,大黄素170、500、1 500 mg/(kg·d)3个剂量组,连续给药16 d,给药结束后收集24 h尿液,血浆及肾组织,测定¹H NMR谱,并进行血浆生化指标测定和肝脏组织病理学检查.结果 1 500 mg/(kg·d)大黄素服用16 d可引起大鼠血肌酐下降,大黄素可导致肾细胞胞浆中出现明显的空泡化改变.代谢成分的改变主要表现为血液中乳酸、糖、氨基酸和脂肪酸成分下降;尿液中乳酸、糖和氨基酸成分增加;肾脏组织中醋酸盐和肌酐/肌酸明显升高,乳酸和胆碱/磷酸卵磷脂水平下降,饱和与不饱和脂肪酸及磷脂的成分比例明显改变.结论 代谢组学分析在识别药物诱导代谢成分改变方面较传统技术更灵敏;脂肪和能量代谢紊乱参与了大黄素的肾毒性,尿液中氨基酸、葡萄糖氧化三甲胺(TMAO)及肌酐可作为大黄素诱导肾组织损害的潜在生物标志物.     

“二神丸”中补骨脂、肉豆蔻炮制前后对脾肾阳虚泄泻大鼠血清代谢组学的影响

运用代谢组学的方法,研究"二神丸"中补骨脂、肉豆蔻炮制前后干预脾肾阳虚泄泻大鼠血清内源性代谢物的变化,筛选出与脾肾阳虚泄泻相关的差异代谢物,探讨与脾肾阳虚泄泻相关的代谢模式及"二神丸"中补骨脂、肉豆蔻炮制增效机制。检测分析各组SOD,MDA,应用GC-MS检测不同时段的大鼠血液代谢图谱,采用主成分分析(PCA)方法和偏最小二乘法判别分析方法(PLS-DA)分析,通过变量重要性投影(VIP)和t检验筛选潜在生物标志物。结果显示,"二神丸"能使SOD活性升高,MDA含量降低。确定了10个与脾肾阳虚泄泻相关的差异代谢物。与模型组比较,"二神丸"干预后代谢物水平不同程度回调,且"二神丸"Ⅳ组(盐炙补骨脂+麸煨肉豆蔻)效果最好,推测"二神丸"中补骨脂、肉豆蔻炮制增效可能从抑制过氧化、改善糖脂、氨基酸及能量代谢等多层面协同发挥作用,具有多靶点性。