抗结核药物利福平肝毒性时效关系的代谢组学

目的研究利福平(RFP)灌胃后不同时段大鼠尿液的代谢表型改变及其与组织病理学和血液生化指标的相关性。方法将36只雄性Wistar大鼠随机分为对照组、50和100mg/kgRFP3组,每组12只。每日灌胃给药1次,分别于给药第3、7、14天次日每组处死4只大鼠,采集血液标本和肝标本,进行血液生化指标测定和肝脏组织病理学检查。收集给药前24h及给药期间每天24小时的尿液,测定质子核磁共振(1H-NMR)谱,并运用主成分分析方法进行模式识别。结果在给药7d后,100mg/kgRFP组的血清总胆红素水平显著高于对照组(P<0.05)。肝脏组织病理显示RFP仅在较高剂量(100mg/kg)、较长给药时间(14d)时表现出轻度的肝毒性。各组大鼠尿液的代谢谱各不相同,随着给药时间的推移,大鼠尿液1HNMR谱发生一定改变。与对照组比较,给药组尿样1HNMR谱葡萄糖和牛磺酸显著增加,2-酮戊二酸和柠檬酸显著降低。结论尿液代谢谱的改变与常规毒性评价指标的改变相符合且更灵敏。大鼠尿液1H-NMR代谢轨迹与RFP作用时间密切相关,RFP引起的肝毒性与三羧酸循环中能量代谢异常及葡萄糖代谢紊乱有关。     

关木通肾毒性的代谢组学研究

目的研究经关木通染毒后大鼠尿液的代谢表型改变及其与组织病理和尿液、血浆生化指标的相关性,探讨代谢组学在中药毒理学研究中的应用。方法关木通分4个剂量组:36、32、28、24 g/kg,W istar大鼠连续ig给药6 d,12 h后收集尿样,测定1H-NM R谱,并进行血浆生化指标和肾脏组织病理学检查。结果染毒后,大鼠肾脏出现不同程度的炎症坏死,尿样中氧化三甲胺、柠檬酸、牛磺酸、肌酐、甜菜碱等代谢物均有不同程度的下降,而醋酸、丙氨酸则显著上升。主成分分析表明,给药组与对照组的代谢谱有明显差异,能够被区分开,而造成组间差异的主要影响因素是醋酸和氧化三甲胺的变化。不同剂量条件下,各组动物的代谢谱也各不相同,与肾脏病理和血浆生化改变相一致。结论关木通能够对肾脏造成损害,且大鼠尿液的代谢物谱与关木通毒性作用强度密切相关,代谢组学分析方法在毒理学研究中有着广泛的应用前景。     

GC/TOF-MS代谢组学技术研究雷公藤甲素在大鼠体内的急性毒性

采用GC/TOF-MS代谢组学技术研究雷公藤甲素对大鼠尿液中内源性小分子化合物的影响和毒性作用机制,寻找与毒性相关标志物,为雷公藤类药物临床毒性的早期预防和诊断提供依据。SD大鼠随机分为4组,分别为雷公藤甲素高(2.4 mg/kg)、中(1.2 mg/kg)、低(0.6 mg/kg)剂量组及空白对照组。单次灌胃给药后,收集第0、1、3和7天的尿液,GC/TOF-MS进行分析,对尿液中内源性小分子化合物进行鉴定并获取半定量数据,经过主成分分析发现:不同剂量给药和不同时间取样尿液中内源性小分子代谢谱有明显差异,可被清晰区分并呈明显的动态变化轨迹。代谢组学数据分析结果与常规血液生化和组织病理学检查结果基本吻合。研究结果发现,给药引起尿液中的苹果酸、枸橼酸、牛磺酸、谷氨酸、苏氨酸及软脂酸等发生明显改变,提示与雷公藤甲素毒性相关,为潜在的毒性标志物。本研究结果表明,通过测定尿液中小分子代谢物可反映雷公藤甲素对大鼠的毒性,代谢组学技术可以作为药物毒性评价方法。代谢通路分析结果提示,雷公藤甲素对肝脏的毒性机制可能与大鼠肝脏线粒体受损、影响三羧酸循环、氨基酸代谢及脂质代谢有关。     

广防己的肾毒性及代谢组学研究

目的：采用代谢组学方法研究大鼠予广防己灌胃后尿液代谢产物的改变情况。 方法：雄性SD大鼠64只随机分为广防己组和正常对照组,每组32只。广防己组大鼠予广防己8．1g／（kg·d）灌胃,正常对照组灌服等体积蒸馏水,连续灌胃4周。在灌胃前,灌胃2周、4周及停药2周后收集大鼠24h尿液,利用核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）技术测定大鼠尿液代谢产物^1H NMR谱,进行模式识别分析;取血检测血尿素氮（blood urea nitrogen,BUN）和血清肌酐（serum creatinine,SCr）含量;取肾脏组织行病理学检查。 结果：与正常对照组比较,给药2周时广防己组大鼠血BUN含量明显升高（P〈0．05）;肾组织出现肾小管细胞肿胀,肾小球球囊结构破坏,肾间质炎性细胞浸润。给药4周时,BUN和SCr含量显著升高（P〈0.05）,肾组织病理改变加重。停药恢复2周后,广防己组BUN含量仍较正常对照组明显升高（P〈0．05）,且病理改变与给药4周时无明显差异。大鼠尿样代谢谱经主成分分析提示,广防己组与正常对照组在各时间点代谢物图谱均有差异,整个给药期间,广防己组柠檬酸含量持续下降,牛磺酸含量持续上升。在给药2周时,伴马尿酸盐含量上升;给药4周时伴马尿酸盐、2-酮戊二酸含量下降,氧化三甲胺和肌酐／肌酸含量上升;停药恢复2周后肌酐／肌酸和2-酮戊二酸含量下降,马尿酸盐和氧化三甲胺含量上升。 结论：10倍药典剂量广防己给药2周可造成肾功能损害,随给药时间延长,损伤加重,停药后有一定恢复。广防己可能还具有一定的肝脏毒性作用。     

五味麝香丸长期毒性试验研究

目的观察研究五味麝香丸长期给药毒性反应。方法分别以0.030、0.075、0.225 g/kg3个剂量连续21 d给大鼠灌胃给药,对大鼠进行一般状况、血液学指标、血液生化指标和主要脏器病理组织学观察和检查。结果给药期间各组动物外观体征、一般活动等未见异常情况,体质量变化和饲料消耗量与对照组比较无统计意义;给药组动物血液学指标、血液生化学指标与对照组比较无统计意义;给药组动物心、肝、脾、肺、肾等主要脏器组织病理学检查未见药物引起的异常改变。结论本试验条件下未观察到五味麝香丸对大鼠的明显毒性反应。     

抗结核病药物异烟肼致大鼠肝脏损伤的基因表达谱

目的 利用毒理基因芯片技术研究抗结核病药物异烟肼对大鼠肝脏毒性效应的分子机制.方法 将20只Wistar大鼠随机分为对照组(n=10)和异烟肼组(n=10),分别用生理盐水和400mg/kg异烟肼连续灌胃14 d,以cD-NA微阵列技术研究异烟肼对大鼠肝脏基因表达谱的影响,根据差异表达基因的生物学功能探讨异烟肼对大鼠肝脏的毒性机制.结果 异烟肼组与对照组杂交的表达差异基因共37条,其中上调基因25条,下调基因12条,功能已知基因18条,已知功能基因主要包括一些与肝药酶活性、脂肪代谢和蛋白质代谢等相关的基因.结论 异烟肼可导致大鼠肝脏基因表达谱明显变化,这对阐明异烟肼的肝损伤机制具有十分重要的作用.     

基于尿液代谢组学的土三七诱导大鼠肝损伤的机制研究

目的:采用代谢组学技术检测土三七干预后大鼠尿液中内源性代谢物的变化,分析土三七诱导大鼠肝脏损伤的可能机制。方法:12只SD大鼠,随机分为对照组和土三七组,每组6只。土三七组大鼠灌胃给予7.5 g·kg-1·d-1土三七水煎液,对照组大鼠灌胃给予等体积纯净水,连续给药14 d。末次给药后,代谢笼收集大鼠尿液,并分离大鼠血清和肝脏组织。生化分析仪检测血清ALT、AST、TBIL和TG水平; HE染色后光镜下观察肝组织病理形态学变化。液质联用(LC-MS)技术检测尿液样本,主成分分析评价组间代谢谱差异,筛选并鉴定差异性代谢物,分析代谢通路。结果:与对照组比较,土三七组大鼠血清ALT、AST和TBIL水平显著增高(P0.05,P0.01); HE染色结果显示,土三七组大鼠肝组织结构破坏,细胞排列紊乱,有炎性细胞浸润。代谢组学分析显示,组间代谢谱差异明显,尿液样本中共鉴定出马尿酸、苯丙氨酸、N-甲基烟酰胺、氧化三甲胺等40个差异代谢物,涉及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,苯丙氨酸代谢,烟酸和烟酰胺代谢,Vit B2代谢等主要代谢通路。结论:土三七诱导大鼠肝脏损伤,其机制可能与苯丙氨酸生物合成和代谢、烟酸和烟酰胺代谢、Vit B2代谢等有关。     

辛夷挥发油纳米脂质体的毒性研究

目的评价辛夷挥发油纳米脂质体的急性、亚急性和鼻黏膜局部毒性。方法以昆明种小鼠和SD大鼠为实验对象,辛夷挥发油纳米脂质体通过对小鼠不同剂量和时间灌胃给药,进行急性和亚急性毒性实验;大鼠则经滴鼻给药进行鼻黏膜局部毒性实验。以同量生理盐水灌胃或滴鼻作为对照。实验过程为15d。实验结束时,观察小鼠的一般状况,血常规,肝、肾功能指标,脏器湿重指数和肝、肾组织学改变,以及大鼠鼻黏膜的超微结构改变情况,并与对照组进行比较分析。结果急性毒性实验小鼠经灌胃给药剂量相当于人日用量的222.7倍,未见明显毒性反应。亚急性毒性实验结果显示,辛夷挥发油纳米脂质体各剂量组小鼠的一般情况、血常规、脏器湿重指数及肝、肾组织学改变与对照组类似;肝、肾功能指标检测仅中、大剂量组小鼠尿酸有所降低,大剂量组血清总胆红素有所增高。鼻黏膜局部毒性实验发现,大鼠鼻黏膜超微结构无明显改变。结论辛夷挥发油纳米脂质体经灌胃及鼻腔给药无明显毒性反应。     

舒通胶囊对大鼠的长期毒性实验

目的:观察大鼠长期使用舒通胶囊的毒性反应及其程度,评价其安全性。方法:健康Wistar大鼠80只随机分为高、中、低剂量(6.75 g/kg,4.5 g/kg,3 g/kg)组及蒸馏水对照组,每组20只。各组分别按不同剂量灌胃给药,连续给药8 w,检测血液学、血液生化、脏器系数及组织病理学改变。结果:连续8 w灌胃给药及停药2 w,与空白对照组比较,各剂量组对大鼠的一般状态、体重和重要器官重量系数,均未发现明显毒性作用;病理学检查大鼠心、肝、脾、肺、肾、胸腺、肾上腺等组织器官均未发现有明显毒性损伤变化。结论:舒通胶囊在6.75 g/(kg.d)的剂量范围内给大鼠灌胃是安全的。     

辛夷挥发油纳米脂质体的毒性研究

目的 评价辛夷挥发油纳米脂质体的急性、亚急性和鼻黏膜局部毒性.方法 以昆明种小鼠和SD大鼠为实验对象,辛夷挥发油纳米脂质体通过对小鼠不同剂量和时间灌胃给药,进行急性和亚急性毒性实验;大鼠则经滴鼻给药进行鼻黏膜局部毒性实验.以同量生理盐水灌胃或滴鼻作为对照.实验过程为15 d.实验结束时,观察小鼠的一般状况,血常规,肝、肾功能指标,脏器湿重指数和肝、肾组织学改变,以及大鼠鼻黏膜的超微结构改变情况,并与对照组进行比较分析.结果 急性毒性实验小鼠经灌胃给药剂量相当于人日用量的222.7倍, 未见明显毒性反应.亚急性毒性实验结果显示,辛夷挥发油纳米脂质体各剂量组小鼠的一般情况、血常规、脏器湿重指数及肝、肾组织学改变与对照组类似;肝、肾功能指标检测仅中、大剂量组小鼠尿酸有所降低,大剂量组血清总胆红素有所增高.鼻黏膜局部毒性实验发现,大鼠鼻黏膜超微结构无明显改变.结论 辛夷挥发油纳米脂质体经灌胃及鼻腔给药无明显毒性反应.     

2型糖尿病大鼠的尿液代谢组学改变

目的 通过检测2型糖尿病大鼠尿液代谢谱的变化.探讨代谢组学在糖尿病研究中的应用.方法 SD大鼠高糖高脂饲料喂养6周后,腹腔注射链脲菌素(Streptozotocin,STZ)37 mg/kg建立2型糖尿病模型,动态检测空腹血糖(FBG)变化,检测甘油三酯(TC)、总胆固醇(TC)、游离脂肪酸(FFA)及胰岛素(INS)水平.分别于造模前、造模后1、2、4、6、8周收集大鼠尿液,采用氯甲酸乙酯(ECF)衍生和气相色谱质谱联用(GC/MS)的方法检测大鼠尿液代谢谱的变化.结果 造模后大鼠FBG持续升高,FFA、TG、TC明显升高,血清INS含量明显降低;造模后,模型组大鼠代谢谱与对照组完全区分,并随时同变化逐渐偏离;比较两组差异,从差异变量中鉴定出10个生物学标记物.结论 高糖高脂喂养联合小剂量STZ造模2型糖尿病大鼠尿液代谢组学发生明显变化,尿液代谢组学在一定程度上反映2型糖尿病大鼠的病理变化.     

基于代谢组学整体表征中药药性及性效关系

目的：研究药性对证候整体代谢网络影响的生物学机制,阐明药性与功效之间的必然联系,初步揭示中药药性的科学内涵。方法：应用代谢组学方法和主成分分析方法,运用UPLC—Q—TOF／MS技术手段,通过研究热病证候本身及苦寒中药黄连和温热药高良姜对比干预热病证候模型,来探讨中药性味与药效的相关性。结果：在主成分得分图中造模后大鼠尿液代谢物组发生变化且被明显分为两类,这从体内微观角度表征了空白和模型组大鼠代谢网络的异同。给予黄连后大鼠尿液中的代谢物在主成分得分图上的落点无离散分类,实验结果表明黄连对热病证候具有治疗作用;给予高良姜后大鼠尿液中的代谢物在主成分得分图上与空白组不能聚于一类,表明高良姜对热病证候不具有治疗作用。实验结果表明代谢组学可用于中药干预作用研究,亦可以表征寒热药性。结论：本课题为中药传统药性理论的研究提供了新的思路、方法和技术手段,对于揭示中药药性理论的科学内涵具有重大意义。     

不稳定型心绞痛痰浊痹阻证与气虚血瘀证血浆代谢组学研究

目的研究冠心病不稳定型心绞痛痰浊痹阻证、气虚血瘀证患者的代谢组学特征,探讨代谢组学方法在研究不稳定型心绞痛中医证型中的应用。方法对12例不稳定型心绞痛痰浊痹阻证患者和12例不稳定型心绞痛气虚血瘀证患者的血浆样本进行氢核磁共振(1HNMR)检测。通过偏最小二乘判别分析(PLS-DA)方法研究不稳定型心绞痛痰浊痹阻证患者与气虚血瘀证患者之间血浆代谢产物谱及的差异。结果各组血浆核磁共振氢谱的PCA结果显示,不稳定型心绞痛证痰浊痹阻患者与不稳定型心绞痛气虚血瘀患者能够被区分,2组血浆样本之间的代谢物含量存在明显差异。不稳定型心绞痛痰浊痹阻证组血浆中乳酸、葡萄糖、半乳糖、N-乙酰糖蛋白、低密度脂蛋白、脂类化合物、酮体、天门冬氨酸、谷氨酞胺、酪氨酸、脯氨酸的含量高于气虚血瘀证组,而柠檬酸、高密度脂蛋白、不饱和脂肪酸、氧化三甲胺的含量低于气虚血瘀证组。结论 2组血浆样本的1HNMR代谢谱存在差异,能从代谢组学分析中找出特异的标志性代谢产物。血浆代谢物变化能在一定程度上区分冠心病不稳定型心绞痛的这两种中医证型。     

Establishing 1H nuclear magnetic resonance based metabonomics fingerprinting profile for spinal cord injury: a pilot study

Background Spinal cord injury （SCI） is a complex trauma that consists of multiple pathological mechanisms involving cytotoxic, oxidation stress and immune-endocrine. This study aimed to establish plasma metabonomics fingerprinting atlas for SCI using 1H nuclear magnetic resonance （NMR） based metabonomics methodology and principal component analysis techniques.Methods Nine Sprague-Dawley （SD） male rats were randomly divided into SCI, normal and sham-operation control groups. Plasma samples were collected for 1H NMR spectroscopy 3 days after operation. The NMR data were analyzed using principal component analysis technique with Matlab software.Results Metabonomics analysis was able to distinguish the three groups （SCI, normal control, sham-operation）. The fingerprinting atlas indicated that, compared with those without SCI, the SCI group demonstrated the following characteristics with regard to second principal component： it is made up of fatty acids, myc-inositol, arginine, very low-density lipoprotein （VLDL）, low-density lipoprotein （LDL）, triglyceride （TG）, glucose, and 3-methyl-histamine.Conclusions The data indicated that SCI results in several significant changes in plasma metabolism early on and that a metabonomics approach based on 1H NMR spectroscopy can provide a metabolic profile comprising several metabolite classes and allow for relative quantification of such changes. The results also provided support for further development and application of metabonomics technologies for studying SCI and for the utilization of multivariate models for classifying the extent of trauma within an individual.     

大鼠肝郁脾虚证的代谢组学研究

目的:研究慢性束缚应激大鼠(肝郁脾虚模型)的血浆代谢表型改变,开展中医证候学的研究,试图通过对慢性束缚应激大鼠代谢物组的共性分析和生物标记物的发现,寻找肝郁脾虚证候的生物学本质,探讨代谢组学在中医证候学研究中的应用。方法:选用实验用二级雄性SD大鼠24只,随机分为4组:7 d正常对照组(A组)、21 d正常对照组(B组)、7 d模型组(C组)和21 d模型组(D组),每组6只。以慢性束缚方法制作应激大鼠模型。分别于第8天和第22天麻醉后心室取血,用Varian UnityInova 600 M超导傅立叶变化核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)波谱仪检测。自由感应衰减信号经过32 k傅立叶变换转为一维NMR谱图。调用VNMR软件中的程序将1H谱按默认值,分别从4.5~0.5 ppm(弛豫时间编辑)以及6.0~0 ppm(扩散编辑),每段为0.04 ppm,进行分段积分,将积分数据归一化后,以文本文件或Excel文件贮存,用于模式识别分析。将上述得到的数据文件利用Si mca-P 10.0软件包进行主成分分析。结果:大鼠血浆1H NMR谱的主成分分析,各组动物代谢谱各不相同,与已知应激状态下动物体内代谢的调节过程及结果相一致。正常对照组与模型组相比较发现,醋酸、乳酸、酪氨酸、低密度脂蛋白和3.44 ppm的未知化合物的谱峰峰形改变较为明显。这些发生改变的代谢物可以作为肝郁脾虚证的生物标志物做进一步的研究。结论:各组大鼠血浆1H NMR代谢谱之间存在差异,而且可能从代谢组学分析中找出特异的标志性代谢产物,阐释中医证候的生物学本质。代谢组学分析是一种有良好发展前景的中医证候学研究方法。     

血浆代谢组学研究用于肝移植物功能变化的评估

目的探讨基于核磁共振波谱技术的代谢组学方法在肝移植患者围手术期肝功能评价中的应用。方法肝移植患者15例,分别于术前1d、术后1d及1周,空腹收集其血液,对丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、白蛋白、总胆红素、葡萄糖、甘油三酯、胆固醇以及乳酸等血浆生化指标进行检查,同时测定其核磁共振氢谱,进行代谢组学分析。结果代谢组学分析显示,与术前相比,术后1d患者血浆中的血糖和乳酸水平显著升高,缬氨酸、丙氨酸、丙酮、琥珀酸、谷氨酰胺、胆碱含量亦显著升高;至术后1周,血脂和胆碱水平显著升高,血糖和氨基酸类代谢物含量显著降低。主成分分析显示,肝移植围手术期各时段血样的代谢谱图之间差异显著,并能够互相区分开来。造成组间差异的主要影响因素是血糖、血脂、胆碱、乳酸等物质含量的变化。其中血糖、血脂(包括甘油三酯和胆固醇)以及乳酸的变化规律与临床检测血浆生化的改变一致,但血液中胆碱的含量随着治疗进程出现显著的变化。结论代谢组学分析方法能较清晰地反映肝移植患者围手术期各时间段血浆样本间的代谢差异和变化,作为一种辅助手段,其在肝移植患者术后诊断中可能有良好的研究和应用前景。     

口腔癌患者血清核磁共振代谢组学研究

目的应用核磁共振代谢组学方法研究口腔癌患者血清代谢组的特征及其变化。方法健康人血清（健康组．10例）和口腔癌患者血清（口腔癌组,10例）样本,采用BRUKER500MHz超导核磁共振波谱仪进行检测,运用PCA分析方法,研究口腔癌患者血清代谢组的特征,探讨相关生化过程的改变。结果健康组与口腔癌组患者血清代谢谱有不同的代谢特征。口腔癌患者血清中氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸）,谷氨酸、糖蛋白、甲胺和二甲胺、葡萄糖的含量是升高的,而乳酸和胆碱的含量降低。结论根据血清代谢物的变化可以区分健康人和口腔癌患者。这种基于核磁共振氢谱的代谢组学方法可为口腔癌的诊断提供可靠代谢依据。     

基于核磁共振波谱的乙肝患者血清代谢组研究

目的应用核磁共振氢谱(nuclear magnetic resonance 1H,1H NMR)和主成分分析方法研究慢性乙肝患者血清的代谢组变化。方法临床正常人血清8例和慢性乙肝患者血清20例,采用BRUKER500MHz超导核磁共振波谱仪进行检测,并运用PCA分析方法,得出慢性乙肝患者血清代谢组的特征,探讨相关生化过程的改变。结果分析结果显示慢性乙肝患者和正常人血清的代谢组具有明显差异。乙肝患者血清中的脂和葡萄糖是升高的,而乳酸、丙氨酸、缬氨酸、谷氨酰胺以及胆碱类物质则是降低的,且具有统计学意义(P<0.05)。结论通过上述代谢物的变化可以区分正常人和慢性乙肝患者。这种基于核磁共振氢谱和主成分分析的代谢组学方法可以为乙肝的诊断提供可靠的分子水平上的代谢依据。     

重症胰腺炎大鼠血液的核磁共振谱代谢组学研究

目的 应用核磁共振(NMK)代谢组学技术研究急性重症胰腺炎(SAP)大鼠全身代谢状况,为临床SAP患者的诊断及营养支持提供理论依据.方法 将50只Sprague-Dawley大鼠随机分为SAP组和假手术组,术后3 d取血2 mL,离心后收集上清液.采用NMR分析大鼠血清代谢特征,进而采用正交偏最小二乘-判别分析法(OPLS-DA)处理NMR数据,获得SAP的代谢标志物,继而采用径向基函数神经网络算法(RBFNN)构建SAP的诊断模型.结果 SPA组与假手术组间代谢谱差异显著.与假手术组相比,SAP组大鼠血清中与糖代谢(葡萄糖、乳酸、丙酮酸)、氨基酸代谢(丙氨酸、肌酐、尿素氮)、脂肪代谢(乙酰乙酸、羟丁酸、丙酮、三酰甘油)以及核酸代谢(腺嘌呤)有关的中间产物或终产物浓度显著增加(P值分别<0.05、0.01),而甲酸浓度显著降低(P<0.05).采用所有代谢物信息构建的SAP诊断模型,其敏感度为(98.1±士1.9)%,特异度为(97.9±1.1)%.结论 SAP后,机体发生严重的糖、蛋白质、脂肪和核酸的代谢紊乱,采用基于NMR的代谢组学技术能很好地反映上述改变,有效识别SAP.