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。     

黄芩对2,4-二硝基苯酚诱导热病证候模型的影响

目的:通过黄芩干预热病征候的代谢组学研究,阐明药性与功效之间的关联性,初步揭示中药性效关系的科学内涵。方法:应用代谢组学技术,主成分分析和正交偏最小二乘-判别分析方法,运用UPLC/EST-TOF/MS检测手段,研究2,4-二硝基苯诱导的热病证候代谢特性及黄芩的干预作用。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2类,这从体内微观角度表征了空白组和模型组大鼠代谢网络的异同,同时确定了38个表征热病证候发生、发展的特异性生物标志物,给予黄芩干预后大鼠尿液中的代谢物组在主成分得分图上处于模型恢复的路线上,并对7个表达上调的离子具有明显的回调作用。结论:本研究从热病证候代谢物组的整体及生物标志物的变化表征了黄芩的苦寒性效关系,同时也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。     

利用代谢组学技术研究中药关木通的肾毒性作用

本文利用代谢组学技术方法研究了染中药关木通毒性大鼠尿液的代谢改变及其与靶器官毒性的相关性.分3个剂量组(36、32、28 g生药·kg-1·d-1)对雄性Wistar大鼠连续6 d灌胃给药,收集12 h的尿样,进行1H-NMR谱测定.实验结果表明,染毒后的大鼠尿样中氧化三甲胺、牛磺酸迅速下降,而柠檬酸、肌酐、2-酮戊二酸等代谢物也均有不同程度的下降;乙酸、丙氨酸则显著上升.主成分分析结果表明,给药组与对照组的代谢谱有明显差异,而造成组间差异的主要影响因素是乙酸、氧化三甲胺、丙氨酸和牛黄酸的变化.乙酸、丙氨酸的显著上升表明动物出现了肾小管坏死,与以前报道的肾脏病理和血浆生化改变相一致.关木通对动物的毒性作用有着明显的剂量依赖性.上述实验结果表明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,说明代谢组学方法在中药的毒性研究中有着潜在的应用前景.     

基于~1H-NMR的艾叶挥发油急性肝毒性机制的代谢组学研究

该文采用~1H-NMR为基础的尿液代谢组学技术结合生化指标分析,研究艾叶挥发油(Artemisia argyi essential oil,AAEO)的急性肝毒性机制。为进一步探索艾叶肝毒性机制,通过采集橄榄油组和艾叶挥发油高、低剂量组不同时间段内的大鼠尿液进行核磁数据检测,利用主成分分析法(principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(orthogonalpartial least squares-discrimination analysis,OPLS-DA)对大鼠尿液内源性小分子代谢产物进行分析处理来研究艾叶挥发油对正常大鼠代谢过程的影响。结果表明,橄榄油组和艾叶挥发油组区别明显,PCA得分图显示橄榄油组在0～6,6～12,12～24h大鼠尿液未发生明显的分离趋势,各代谢组分呈聚集模式分布;艾叶挥发油组在0～6,6～12,12～24 h大鼠尿液代谢轨迹发生明显的分离趋势。实验证明,通过~1H-NMR对代谢物的分析发现艾叶挥发油能导致大鼠体内代谢紊乱,产生急性肝毒性。经过代谢物差异性对比,推测艾叶挥发油产生急性肝毒性机制可能是参与到了三羧酸循环和能量代谢,而柠檬酸盐和齐墩果酸是其比较可能的生物标志物。该研究探讨了艾叶挥发油的急性肝毒性机制,为艾叶临床规范用药提供了实验数据基础。     

利用代谢组学技术研究中药关木通的肾毒性作用

本文利用代谢组学技术方法研究了染中药关木通毒性大鼠尿液的代谢改变及其与靶器官毒性的相关性。分3个剂量组(36、32、28g生药.kg-1.d-1)对雄性Wistar大鼠连续6d灌胃给药,收集12h的尿样,进行1H-NMR谱测定。实验结果表明,染毒后的大鼠尿样中氧化三甲胺、牛磺酸迅速下降,而柠檬酸、肌酐、2-酮戊二酸等代谢物也均有不同程度的下降;乙酸、丙氨酸则显著上升。主成分分析结果表明,给药组与对照组的代谢谱有明显差异,而造成组间差异的主要影响因素是乙酸、氧化三甲胺、丙氨酸和牛黄酸的变化。乙酸、丙氨酸的显著上升表明动物出现了肾小管坏死,与以前报道的肾脏病理和血浆生化改变相一致。关木通对动物的毒性作用有着明显的剂量依赖性。上述实验结果表明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,说明代谢组学方法在中药的毒性研究中有着潜在的应用前景。     

功能代谢组学在中药毒性评价中的研究策略及其应用

传统中药因其具有整体观念、药效明确、辨证论治等特点而历史悠久。然而,当今中药毒性与安全用药问题引起研究者的广泛关注,中药毒性机制尚不明确,因此,迫切需要提出新的研究策略。功能代谢组学作为代谢组学的延伸,通过超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱（ultra-high performance liquid chromatography-tandem quadrupole time-of-flight-mass spectrum,UPLC/Q-TOF-MS）技术检测机体受到中药干扰后产生的内源性代谢物,获得代谢标志物并结合其他技术手段筛选出代谢酶,随后,利用分子生物学实验验证代谢标志物及其关联酶之间的关系,阐释代谢物关联的下游毒性机制,形成一套“毒性成分-内源性代谢物-直接靶标-毒性机制”的新策略。近年来,大量功能代谢组学应用于探索中药的毒性机制,如肝、心脏、肾、肺等毒性。综述了功能代谢组学在中药提取物、中药单体毒性评价中的研究策略、毒性靶点及作用机制,为功能代谢组学在毒理学研究中的应用前景提供新方向。     

卡托普利对心梗后心衰大鼠尿液代谢组学的影响

目的 研究卡托普利对心肌梗死后心衰大鼠尿液代谢组学的影响.方法 采用结扎左冠状动脉前降支致心肌梗死后心力衰竭大鼠模型,术后随机分为模型组、卡托普利组,给药8周后,利用核磁共振氢谱（1H-NMR）技术检测大鼠尿液小分子及大分子代谢物,建立大鼠尿液的代谢图谱,并采用主成分分析（PCA）及正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）对代谢图谱进行主成分分析及模式判别,以观察卡托普利对心衰大鼠尿液代谢组学的影响.结果 模型组与卡托普利组尿液小分子及大分子代谢物均能明显区分.与模型组相比,卡托普利组谷氨酰胺、肌肝、牛磺酸、柠檬酸、苹果酸、苯基丙氨酸含量升高;3-羟基丁酸、乙酸、丙酮、磷脂酰胆碱、三甲胺、马尿酸含量下降.结论 心梗后心衰大鼠尿液代谢组学出现变化,卡托普利能有效调控紊乱的代谢产物,促使代谢表型向正常范围回归.     

土三七致大鼠肝毒性的代谢组学

目的研究土三七致大鼠肝毒性的代谢组学。方法 20只SD大鼠随机分为空白组和给药组,每组10只,空白组灌胃给予蒸馏水,给药组灌胃给予土三七药液(7.5 g/kg),给药14 d后处死,取血和肝脏,测定血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、白蛋白(ALB)水平,并进行病理组织学观察。然后,通过LC-MS法分析大鼠血清、肝组织代谢谱变化,并鉴定差异性代谢物。结果与空白组比较,给药组ALT、AST水平显著升高(P0.01),HE染色可见有不同程度的炎细胞浸润。通过正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)载荷图筛选,可找到变量权重(VIP)1、P0.05的差异性代谢物。血清样品中共有68个差异变量,其中13种代谢物差异较大;肝组织样品中共有26个差异变量,其中14种内源性代谢物差异较大。结论土三七致大鼠肝毒性机制可能与甘油磷脂、胆汁酸代谢紊乱有关,本研究可为有毒中药的毒性机制研究提供新的策略和方法。     

中药毒性的代谢组学研究(Ⅰ):雷公藤甲素的肾脏毒性

目的:利用基于核磁共振的代谢组学方法探讨雷公藤甲素的肾脏毒性。方法:以生物核磁共振结合模式识别技术和主成分分析法探讨雷公藤甲素口服给药对大鼠尿液内源性代谢产物的影响。结果:给药后,尿样中甘氨酸、醋酸盐、甜菜碱以及丙酮水平显著上升,分别显示首先是肾脏皮层S1受损伤,然后肾乳头受损伤,最后肾脏皮层S3段受到损伤。主成分分析表明,给药组与对照组的代谢谱有明显差异。结论:大鼠尿液的代谢物谱与雷公藤甲素对肾脏造成损害作用密切相关。利用代谢组学方法可以迅速、简便地分析雷公藤甲素肾脏毒性。     

代谢组学在中药毒性质量标志物研究中的应用及展望

鉴于中药质量评价指标与中药有效性及安全性相脱节的问题,刘昌孝院士提出中药质量标志物的概念,为完善中药质量控制方法提供一条新的思路。中药毒性的早期预测、中药毒性质量标志物的发现、中药毒性质量标志物的形成以及中药毒性质量标志物的易感性,这是中药毒性质量标志物的几个关键环节。作为与机体毒性表型最接近的系统生物学方法,代谢组学在中药毒性质量标志物研究中具有独特的优势。本文将从四方面进行阐释：1.代谢组学结合模式识别等技术,建立中药毒性整体预测模型,即代谢组学在中药毒性预测的应用;2.从中药物质成分分析、中药毒性质量标志物初筛、中药毒性质量标志物验证、毒性机制的阐释出发,阐释代谢组学在中药毒性质量标志物中发现中的应用;3.从中药质量标志物的生源途径分析、植物次生代谢产物研究出发,综述代谢组学在中药毒性质量标志物形成中的应用;4.从中药导致的靶器官毒性易感性出发,阐释毒性生物标志物的关键靶点及代谢途径,最终明确“有毒”中药毒性质量标志物的易感机制,即代谢组学在中药毒性质量标志物易感性研究中的应用。借助于代谢组学技术,有助于系统地、全面地发现与中药安全性相关的质量控制指标,这为临床“有毒”中药的合理应用提供有效的保证。     

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。     

基于代谢组学的川楝子亚急性毒性机制初探

目的:考察川楝子对大鼠内源性代谢物的影响,初步探讨其亚急性毒性代谢途径和可能机制.方法:以川楝子为示例药物,以大鼠为研究对象,随机分为川楝子高剂量组、川楝子中剂量组、川楝子低剂量组并给予相应剂量药液灌胃,正常组给予等量生理盐水,连续给药21 d.通过代谢组学技术对采集到的大鼠血清、肝、肾样本进行检测,用主成分分析(PC...     

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。     

蛇床子超临界提取物肝肾毒性及代谢组学的初步研究

目的 以常规毒理学指标研究蛇床子超临界提取物的毒性,比较蛇床子组、模型组和空白组的尿液代谢表型差异.方法 将SD大鼠随机分为蛇床子组、四氯化碳组和空白组,给药后收集尿液和血液,采用全自动生化仪测定血清中与肝脏、肾脏功能代谢有关的各项指标,用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱(UPLC/Q-TOf MS)技术测定大鼠的尿样,利用主成分分析(PCA)对其数据进行处理.结果 与空白组比较,蛇床子组中碱性磷酸酶(ALP)活性明显下降,而谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)、总胆红素(TBI)、血尿素氮(BUN)、血肌酐(CRE)都略有上升.与四氯化碳组比,蛇床子组中GPT、GOT、ALP都存在非常显著性差异.代谢组学分析组间表型差异明显.结论 蛇床子超临界提取物具有一定的毒性,在临床使用时应予注意.     

基于以抗肿瘤为主要活性的黄药子毒性研究进展及对策

笔者查阅国内外相关研究资料并进行汇总、分析,介绍了以抗肿瘤为主要活性的黄药子的毒性研究进展及对策。黄药子可诱导毒性(尤其是肝毒性),但毒性成分、毒性成分与抗肿瘤活性成分的关系、毒性/肝毒性机制均尚不清楚。建议开展黄药子的抗肿瘤作用机制、毒性成分与抗肿瘤活性成分的相关性、毒性/肝毒性的作用机制以及配伍减毒增效的研究,最终为其临床安全有效用药提供有意义的参考,并为其他有毒中药的研究提供思路借鉴。     

基于~1H-NMR对人参乌梅汤加味干预腹泻模型大鼠的代谢组学研究

目的采用核磁共振氢谱(~1H-NMR)技术研究中药复方人参乌梅汤加味对腹泻大鼠尿液代谢表型的影响。方法48只SD大鼠随机抽取12只为空白组,其余36只参照文献方法以复合因素制作腹泻模型。造模成功后随机分为模型组、西药组、中药组,每组12只。造模21d开始给药干预,空白组和模型组予生理盐水,其余各组分别给予妈咪爱、人参乌梅汤加味,均1次/d,连续给药7d。在冰浴中收集12h尿液,采用~1H-NMR技术分析尿液代谢特征。结果在大鼠尿液典型的~1H-NMR谱图中可指认出27个代谢产物,与空白组相比,模型组尿液中乌头酸、丙酮、肌酸酐等的含量减少,而柠檬酸、丙氨酸等含量增多。而与模型组相比,加味人参乌梅汤治疗组有小部分样本逐渐往空白组靠拢。最后,在空白组、模型组和人参乌梅汤加减组中,乌头酸、肌酸酐、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、柠檬酸、丙酮的差异最大。结论人参乌梅汤加味(酸甘化阴法)对腹泻模型大鼠尿液中的关键代谢物存在良性调节作用,其中乌头酸、肌酸酐、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、柠檬酸、丙酮可能为人参乌梅汤加味(酸甘化阴法)影响腹泻的关键代谢物。     

基于UPLC-Q-TOF-MS技术的牛血清白蛋白诱导过敏反应的代谢组学研究

运用代谢组学技术,研究牛血清白蛋白诱导过敏反应大鼠与正常生理状态大鼠尿液中内源性物质代谢的变化,筛选出与过敏反应相关的潜在生物标志物,进而分析其代谢通路,探讨过敏反应的代谢机制。采用牛血清白蛋白诱导大鼠发生过敏反应为模型,检测大鼠血清中组胺和类胰蛋白酶的含量,对大鼠肺和气管的组织形态学进行观察,通过UPLC-Q-TOF-MS技术对过敏反应模型组和空白对照组大鼠尿液进行代谢组学分析,采用主成分分析(PCA)和偏最小二乘辨别分析(PLS-DA)的方法,观察2组大鼠尿液的代谢轮廓差异,筛选出差异代谢物。模型组和对照组的代谢谱图存在明显差异,并筛选出与过敏反应相关的14个差异代谢物,4条主要代谢通路。该文建立了基于UPLC-Q-TOF-MS技术进行牛血清白蛋白诱导过敏反应的大鼠尿液代谢组学研究方法,推测牛血清白蛋白诱导过敏反应的作用机制可能涉及异黄酮、叶酸的生物合成,色氨酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢等过程,为进一步探索代谢组学在药物过敏反应研究中的应用奠定了基础。     

采用代谢组学策略研究佛手散对急性血瘀大鼠的活血化瘀作用机制

采用冰水浴游泳和皮下注射盐酸肾上腺素法复制急性血瘀大鼠模型。采用UPLC-Q-TOF/MS方法分析正常大鼠、急性血瘀大鼠和给药佛手散干预急性血瘀大鼠尿液之间的内源性代谢物差异,并通过变量重要性投影选取潜在的生物标志物,结合质谱信息和数据库检索对潜在的生物标志物进行鉴定,将鉴定到的生物标志物输入MetPA数据库中构建代谢通路。研究急性血瘀大鼠给药佛手散后大鼠尿液内源性代谢物变化,寻找可能的生物标志物,探讨佛手散的活血化瘀作用机制。结果在急性血瘀大鼠尿液中发现并鉴定了11个潜在的生物标志物,这些标志物主要和苯丙氨酸代谢、色氨酸代谢和鞘脂类代谢3条代谢通路相关。而佛手散可调节急性血瘀模型大鼠体内紊乱的代谢通路并使其向正常状态转归。该研究结果表明代谢组学在中药整体性药效评价、作用机制的阐明等方面具有很好的应用前景。     

三七总皂苷对急性心肌缺血大鼠血清 代谢物组的影响研究

目的:运用代谢组学方法研究结扎冠状动脉致大鼠急性心肌缺血和三七总皂苷给药后大鼠血清代谢物组变化.方法:通过GC-MS技术分析正常组、急性心肌缺血造模组和三七总皂苷给药组的大鼠血清代谢物组,进而使用主成分分析(PCA)和偏最小二乘法-判别(PLS-DA)法研究3组代谢物谱的差异.结果:PCA和PLS-DA模型对不同组大鼠血清代谢物组预测分类效果良好;采用t检验和变量重要性投影法(VIP)挑选得到血清中10种潜在代谢标志物.结论:代谢组学方法可整体上反映生物体的病理生理状态,有望用于中药药效评价.     

药对麻黄-杏仁配伍对哮喘大鼠干预的尿液代谢组学研究

目的通过检测卵蛋白(OVA)致敏哮喘模型大鼠的尿液代谢物谱,探讨药对麻黄-杏仁配伍对哮喘大鼠内源性生物标志物的影响。方法采用气相色谱质谱联用(GC-MS)技术分析空白组、哮喘模型组、麻黄组、杏仁组、麻杏配伍组的大鼠尿液代谢物图谱,运用软件Simca-P12.0进行主成分分析(PCA)、偏最小二乘法判别分析(PLS-DA),研究麻黄-杏仁配伍干预卵蛋白致敏哮喘症候代谢物组学的影响规律。结果与模型组比较,空白组和各给药组尿液中共有12种代谢物含量发生显著变化(P0.05)。结论麻黄-杏仁配伍是通过整体调节机体的能量代谢与糖代谢,显示出比单味使用更佳的疗效。