穿山龙抗急性痛风性关节炎的肝脏代谢组学研究

该研究通过肝脏代谢组学研究从肝论治痛风的科学性以及穿山龙提取物对急性痛风性关节炎模型大鼠的防治作用,并找到其相关的潜在生物标志物和相关代谢通路。课题组采用尿酸钠(MSU)诱导的急性痛风性关节炎模型并运用UPLC-TOF-MS结合模式识别方法探讨穿山龙提取物干预急性痛风性关节炎的潜在生物标志物及其相关代谢通路。鉴别出了11个共同的潜在生物标志物,其中穿山龙对正常大鼠的潜在干预靶点中,4个上调,4个下调;穿山龙对急性痛风性关节炎模型大鼠的潜在干预靶点中,5个代谢物在MSU诱导下被上调,5个代谢物被下调,而穿山龙提取物表现出纠正磷酸腺苷、5-甲基四氢叶酸、氧化型谷胱甘肽、次黄嘌呤、二十二碳六烯酸、谷胱甘肽、尿苷二磷酸葡萄糖、肌苷这8个代谢物异常表达的趋势,其相关性最强的代谢通路是谷胱甘肽代谢、淀粉与蔗糖代谢和嘌呤代谢。故推测穿山龙可以通过干预急性痛风性关节炎状态下和生理状态下肝脏中内源性代谢产物变化,实现防治急性痛风性关节炎作用。     

穿山龙总皂苷对痛风性关节炎大鼠尿液中生物标志物的影响

[目的]应用高效液相-紫外检测法(HPLC)和紫外分光光度法测定穿山龙总皂苷(RDN)对痛风性关节炎大鼠尿液中鸟苷、尿酸、肌酐含量的影响。[方法]60只雄性Wistar大鼠随机分为6组,分别为正常组、模型组、穿山龙总皂苷高剂量组(160 mg/kg)、中剂量组(80 mg/kg)、低剂量组(40 mg/kg),和阳性药秋水仙碱组(0.3 mg/kg)。连续灌胃穿山龙总皂苷7 d。第3天灌胃1 h后,膝关节上方髌上韧带进针,注射0.2 m L浓度为25 g/L尿酸钠晶体混悬液到关节腔,造成实验性痛风性关节炎模型。采用苏木精-伊红(HE)和伊红染色观察关节滑膜组织病理学变化。鸟苷的测定采用Diamonsil C_(18)(5μm,250 mm×4.6 mm)色谱柱,以甲醇为流动相A,0.03 mol/L醋酸铵缓冲液(p H=4.65)作为流动相B,梯度洗脱,柱温25℃,流速为1 m L/min,检测波长254 nm;尿酸和肌酐的含量测定采紫外分光光度法检测。[结果]痛风性关节炎模型组尿液中鸟苷和肌酐含量显著降低;尿酸含量显著升高。穿山龙给药组与模型组相比,鸟苷、尿酸和肌酐含量显著升高。[结论]鸟苷、肌酐与尿酸均为痛风性关节炎发生发展的重要生物标志物,穿山龙总皂苷可通过调节其含量变化对痛风性关节炎起潜在治疗作用。     

穿山龙治疗急性痛风性关节炎有效部位的实验研究

目的：确定穿山龙治疗大鼠急性痛风性关节炎的有效部位。方法：应用微晶尿酸钠诱导大鼠急性痛风性关节炎和氧嗪酸钾诱导小鼠高尿酸血症模型,依据抗炎、镇痛、降尿酸等药效学指标的筛选,确立穿山龙抗急性痛风性关节炎的有效部位。结果：30%乙醇洗脱液可显著降低高尿酸血症小鼠的血尿酸水平、明显改善大鼠关节滑膜组织的病理形态学改变、减少扭体次数。结论：穿山龙水提取物的30%醇洗脱部分为其治疗急性痛风性关节炎的有效部位。     

基于~1H-NMR代谢组学的黄芩素干预D-半乳糖致衰老大鼠作用研究

目的采用~1H-NMR代谢组学方法,探讨黄芩素对D-半乳糖致衰老模型大鼠的干预作用。方法采用sc D-半乳糖(150 mg/kg)致大鼠衰老模型,考察黄芩素(50、100、200 mg/kg)对衰老大鼠自主活动能力的影响。造模10周后采集大鼠血清进行~1H-NMR检测,结合多元统计分析探讨黄芩素的抗衰老作用。结果黄芩素能显著提高衰老大鼠的自主活动能力。与对照组相比,模型组大鼠血清中丙氨酸、醋酸、丙酮酸、酪氨酸、N-乙酰糖蛋白水平升高,而谷氨酰胺、二甲基甘氨酸、甘氨酸、苏氨酸、肌酐、组氨酸水平降低,给予黄芩素后能不同程度回调这11种潜在的生物标志物。结论黄芩素可能通过调控氨基酸代谢、核苷酸代谢和糖代谢等途径延缓衰老。     

痛泻要方对IBS模型血清内源性物质代谢干预的实验研究

通过代谢组学评价痛泻要方对肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)大鼠模型血清内源性物质代谢干预效应,寻找潜在的生物标志物并分析其代谢途径,探讨痛泻要方的作用机制及病证模型的证候本质。将40只Wistar大鼠复制为IBS模型,随机分为模型对照组和痛泻要方给药组4组,另设空白对照组10只。痛泻要方(低、中、高)组分别灌胃剂量为0.203,0.406,0.812 g·m L~(-1)的痛泻要方,空白对照组及模型对照组给予等体积的生理盐水,每日1次,连续2周。各组大鼠于灌胃第0,15天采集血清,经处理后供UPLC-Q-TOF-MS进行代谢组学分析。鉴定出8个潜在生物标志物,分析出8条主要代谢通路,其与IBS疾病的神经递质代谢、炎性免疫、脑神经功能及能量代谢等有关,痛泻要方对IBS疾病的作用机制可能涉及血清素突触和色氨酸代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、甘油磷脂代谢、烟酸和烟酰胺代谢等过程,其可能是IBS模型肝旺脾虚证的生物学基础。     

基于血清代谢组学的藏族药翼首草提取物治疗类风湿性关节炎的作用机制研究北大核心CSCD

该研究基于超高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF/MS)探讨藏族药翼首草对完全弗氏佐剂诱发的佐剂性关节炎(AA)模型大鼠血清代谢组的影响。AA模型造模成功后,给药30 d,取大鼠血清,处理后采集UPLC-Q-TOF-MS谱,并用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)的方法对其进行分析。结果显示,与对照组比较,模型组大鼠血清中12个生物标志物含量均显著升高(P<0.05),而其他9个生物标志物含量显著降低(P<0.05);翼首草提取物给药组可使上述21个中的19个生物标志物回调到一定范围;通路富集显示,这些标志物主要涉及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解,花生四烯酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,甘油磷脂代谢,初级胆汁酸生物合成,胆汁酸生物合成,色氨酸代谢,不饱和脂肪酸生物合成等8条代谢途经。结果表明翼首草提取物可以调节代谢紊乱,促进新陈代谢表型向正常水平回归,对佐剂性关节炎大鼠具有治疗作用,为翼首草治疗类风湿性关节炎的生物学基础研究提供了一定的科学依据。     

基于代谢组学的痹祺胶囊治疗类风湿性关节炎作用机制研究

目的 利用代谢组学技术探究痹祺胶囊治疗类风湿性关节炎的作用机制。方法 建立II型胶原蛋白诱导的类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis,RA）大鼠模型,并进行痹祺胶囊给药干预,取空白组、模型组、给药组大鼠血清,采用UPLCQ-TOF-MS技术对血清进行代谢组学分析,筛选潜在生物标志物,结合人类代谢组学数据库（human metabolomics database,HMDB）和京都基因与基因组百科全书数据库（Kyoto encyclopedia database of genes and genomes,KEGG）富集相关代谢通路并分析痹祺胶囊对生物标记物的干预作用,进而解析其作用机制。结果 代谢组学分析共筛选到18个潜在生物标志物,涉及苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成及苯丙氨酸代谢、醚脂代谢、组氨酸代谢、三羧酸循环、精氨酸生物合成等11条代谢通路;痹祺胶囊可改善模型大鼠代谢轨迹的偏离。结论 痹祺胶囊主要通过调节氨基酸代谢、花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢及能量代谢等多条代谢通路,改善内源性代谢物的水平,在机体供能、抗炎及免疫调节过程中发挥作用。     

基于LC-MS研究痹宁汤对痛风性肾病小鼠肾脏代谢产物的影响

目的：基于代谢组学方法观察痹宁汤对痛风性肾病小鼠肾脏代谢组学的影响，寻找潜在生物标志物及相关代谢通路，探讨痹宁汤改善痛风性肾病的作用机制。方法：基于LC-MS非靶向代谢组学技术，采用主成分(PCA)和正交偏最小二乘—判别分析法(OPLS-DA)分析空白组、模型组、痹宁汤组小鼠肾脏代谢物及其所参与的代谢通路，探讨可作为诊断痛风性肾病的潜在生物标志物及其代谢通路。结果：筛查得到了24个可作为诊断痛风性肾病的生物标志物，以及4条相关代谢通路。结论：痹宁汤可以通过对回调多种代谢产物的含量及调控甘油磷脂代谢、癌症中的胆碱代谢、逆行内源性大麻素信号、嘌呤代谢等代谢途径改善痛风性肾病。     

基于~1H-NMR代谢组学的酸枣仁改善失眠大鼠睡眠作用机制研究

目的利用氢核磁共振(~1H-NMR)代谢组学技术研究酸枣仁对对氯苯丙氨酸(PCPA)诱导的失眠大鼠血清内源性代谢物的影响,探讨酸枣仁改善睡眠的作用机制。方法大鼠ipPCPA溶液(400mg/kg)制备失眠模型,采用1H-NMR代谢组学技术,以主成分分析(PCA)、偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)及正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)等多元统计分析方法为手段,对各组大鼠血清代谢物进行分析,筛选出潜在生物标志物;借助MatPA分析构建潜在靶标代谢通路和代谢网络。结果 1H-NMR代谢组学分析方法共筛选11种与失眠相关的潜在生物标志物;通过MatPA分析得到8条潜在靶标代谢通路,包括谷氨酸和谷氨酰胺代谢,牛磺酸和亚牛磺酸代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的代谢,乙醛酸和二羧酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,丙酮酸代谢,色氨酸代谢,三羧酸(TCA)循环。酸枣仁中剂量(15 g/kg)和高剂量(30 g/kg)均可显著回调11种潜在生物标志物。结论酸枣仁可通过调控失眠大鼠的能量代谢和氨基酸代谢,使大鼠内源性代谢物趋近正常水平,为进一步阐明酸枣仁改善睡眠的作用机制提供依据。     

氨基酸代谢与缺血性脑中风的相关性研究

目的 利用基于氯甲酸乙酯衍生化反应的气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)的代谢组学测定方法,测定正常组、假手术组和模型组大鼠脑组织中18种氨基酸的含量,利用主成分分析方法(PCA)分析脑内氨基酸代谢与缺血性脑中风的相关性,从代谢组学角度初步揭示缺血性脑中风潜在的生物标志物。方法 通过氯甲酸乙酯化反应,将生物样品中的氨基酸、脂肪酸、有机酸、糖类和固醇类物质制成热稳定性强、易挥发的酯或醚,通过优化色谱条件对大鼠脑组织中18种氨基酸含量进行分析测定。结果 利用已建立的GC-MS测定方法,测定大鼠脑组织中18种氨基酸的含量,并通过主成分分析方法比较了正常组、假手术组和模型组之间的差异。结论 初步发现了13种与缺血性脑中风密切相关的氨基酸类生物标志物,13种化合物分别为丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、脯氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、赖氨酸、组氨酸、酪氨酸和色氨酸。     

塞络通胶囊治疗急性脑缺血模型大鼠的代谢组学分析

目的:从代谢组学角度研究塞络通胶囊治疗急性多发性脑梗死大鼠模型的作用机制。方法:24只SD大鼠随机分为假手术组、模型组和塞络通组(33 mg·kg~(-1)),通过大鼠颈内动脉注射荧光微球的方法建立急性多发性脑梗死大鼠模型。手术成功后,塞络通组大鼠通过十二指肠注射给药,给药体积2 m L·kg~(-1)。基于UPLC-Q-TOF-MS分析各组大鼠脑组织中内源性代谢物,应用主成分分析(PCA)和偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)进行模式识别及生物标志物的鉴定。结果:通过模式识别发现假手术组与模型组的代谢轮廓有明显差异,并鉴定了10个与急性脑缺血相关的生物标志物。与假手术组相比,模型组中N-乙酰天门冬氨酸(NAA),延胡索酸,谷胱甘肽,脱氢抗坏血酸,天门冬氨酸以及S-腺苷同型半胱氨酸含量下降,精氨酸、瓜氨酸、酵母氨酸、乙内酰脲-5-丙酸含量升高;而塞络通胶囊则可使上述10个异常变化的生物标志物水平显著回调。结论:塞络通胶囊主要调节的代谢途径有NAA代谢、精氨酸代谢、能量代谢及氧化应激等。     

黄芪皂苷干预脾虚水湿不化证大鼠的代谢组学研究

目的研究黄芪皂苷组分干预脾虚水湿不化证大鼠血浆内源性代谢物的变化,探求黄芪皂苷组分对脾虚水湿不化证的干预作用。方法采用高效液相-飞行时间质谱仪检测大鼠血浆内源性代谢物信息,利用主成分分析和偏最小二乘判别分析研究对照组、模型组以及黄芪皂苷组之间的代谢差异,确定潜在生物标志物。结果对照组、模型组以及黄芪皂苷组代谢模式明显不同,共鉴定11个生物标志物,其通路主要涉及甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、淀粉与蔗糖代谢和花生四烯酸代谢等。结论黄芪皂苷组分可能通过干预溶血磷脂酰胆碱导致的脂肪代谢紊乱、脂肪酸进入线粒体减少导致的能量供给不足、肠道功能失调等一系列代谢紊乱对脾虚水湿不化证起到治疗作用。     

基于代谢组学的补阴药药性研究

目的 采用代谢组学方法考察补阴药(百合、天冬、麦冬)对正常大鼠能量代谢及相关标志物表达的影响.方法 SD大鼠ig百合、天冬、麦冬水煎液,1次/d,连续21d,收集尿液和肝脏.采用超高效液相色谱与四极杆-静电场轨道阱-线性离子阱三合一组合式质谱仪(UHPLC-Orbitrap-MS)对大鼠尿液样品进行数据采集;基于多元统...     

热性中药附子调节机体内源性代谢产物的分子作用机制研究

目的 采用代谢组学技术观察附子Aconiti Lateralis Radix Praeparata对小鼠血清内源性代谢物的影响,寻找其相关生物标志物和可能表征附子临床治疗作用的代谢途径及相关靶点,探讨其发挥疗效的分子机制。方法 将20只雄性小鼠随机分为2组,分别ig附子水煎液和蒸馏水,小鼠给药量为15 mL/（kg·d）,连续ig 4 d;采集各组血样,利用UPLC-MS/MS技术进行分析,主成分分析（PCA）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）等分析方法进行数据模式识别,并根据变异权重系数（VIP）大于1和手动积分计算筛选出差异代谢物;利用差异代谢物进行通路分析;运用Cytoscape和MetScape对差异代谢物进行网络模块化分析并筛选靶标。结果 通过数据模式识别,附子组与对照组均能完全分离;共筛选出18个差异代谢物,其含量都呈上调趋势;通过通路分析,得出5条相关通路,分别为亚油酸代谢、花生四烯酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、烟酸和烟酰胺代谢和磷酸肌醇代谢通路;网络模块化分析共得到14个模块,其中最大的2个模块是花生四烯酸代谢通路和亚油酸代谢通路;在整个网络中,花生四烯酸（59）、亚油酸（55）、烟酰胺（26）和棕榈酸（11）节点度值大于均值（8.010）,涉及的通路分别为花生四烯酸代谢、亚油酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢和饱和脂肪酸β-氧化通路;共筛选出26个相关基因,同属于细胞色素P450（CYP450）酶系。结论 附子可能通过作用于CYP450,影响花生四烯酸代谢等途径,进而调节机体能量代谢,从而发挥临床治疗作用。     

Metabolomics investigation on antiobesity effects of Corydalis bungeana on high-fat high-sugar diet-induced obese rats

Objective: Corydalis bungeana (CB) is a well-used medicinal herb in Mongolian folk medicine and has been traditionally applied?as?an antiobesity agent. However, the evidence-based pharmacological effects of CB and its specific metabolic alterations?in the obese model are not entirely understood. This study aimed to utilize untargeted metabolomic techniques to identify biomarkers and gain mechanistic insight into the serum metabolite alterations associated with weight loss and lipid metabolism in obese rats. Methods: A high-fat high-sugar (HFHS) diet was used to induce obese models in rats. CB extract was orally gavaged at 0.18, 0.9 and 1.8 g/kg doses for six weeks, and feed intake, body weight, fat pad weight, and blood indexes were measured. Blood serum metabolites were evaluated by gas chromatography/quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry (GC-TOF/MS). Results: The results showed that compared with the obese group, the administration of CB extract caused significant decreases in body weight (P < 0.05), feed intake, Lee’s index, and perirenal, mesenteric, epididymal fat weight. CB extract also reduced blood triglyceride and total cholesterol levels (P < 0.05) of obese rats. Metabolomic findings showed that nine differential metabolites, including pyruvic acid, D-glucuronic acid, malic acid, dimethylglycine, oxoglutaric acid, pantothenic acid, sorbitol acid, fumaric acid and glucose 6-phosphate were identified under CB treatment and altered metabolic pathways such as TCA cycle, pantothenate and CoA biosynthesis, and glycolysis/gluconeogenesis. Conclusion: This study demonstrated weight loss and lipid lowering effects of CB on HFHS diet-induced obese rats and identified nine metabolites as potential biomarkers for evaluating the favorable therapeutic mechanism of CB via regulation of lipid and glucose metabolism.     

基于UHPLC-MS的吴茱萸汤影响虚寒呕吐大鼠尿液代谢谱的研究

目的观察吴茱萸汤对虚寒呕吐大鼠尿液代谢谱的变化,探讨其治疗虚寒呕吐证可能的作用机制。方法运用复合法(大黄+顺铂)制备大鼠虚寒呕吐模型,将大鼠随机分为对照组、模型组、吴茱萸汤组。利用超高液相色谱-质谱(UPLC-MS/MS)技术结合主成分分析、偏最小二乘分析等方法对尿液数据进行分析,鉴定出潜在生物标志物,通过VIP及非参数检验筛选并通过多元化ROC曲线验证差异代谢物;运用PathwayAnalysis数据库对差异性代谢物进行拓扑分析;运用R和Cytoscape进行代谢产物的相关性分析和模块化分析。结果尿液代谢谱对照组和模型组完全分离,吴茱萸汤组靠近对照组,表明模型复制成功,且吴茱萸汤能够干预大鼠的虚寒呕吐症状,提示大鼠机体具有恢复到正常状态的趋势。从尿液中筛选出34种差异代谢物进行通路分析,发现虚寒呕吐发挥干预作用可能与缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,精氨酸和脯氨酸代谢,色氨酸代谢,酪氨酸代谢,花生四烯酸代谢,三羧酸循环(TCA循环)等通路有关;进行模块化分析发现10个模块之间关系密切,丙氨酸、亮氨酸、酪氨酸、色氨酸、异亮氨酸、琥珀酸、丙氨酸、富马酸、苹果酸、异柠檬酸等生物靶点可作为虚寒呕吐模型的标识。结论吴茱萸汤能够改善虚寒呕吐模型的生理特征,机制可能与吴茱萸汤调节大鼠体内紊乱的氨基酸代谢、能量代谢及脂代谢等有关。     

基于LC-MS的甘草炮制雷公藤降低肝毒性的代谢组学研究

目的 观察甘草炮制雷公藤Tripterygium wilfordii后对小鼠血清中代谢产物的影响,初步探讨其降低肝毒性的可能代谢通路。方法 将C57BL/6小鼠随机分为对照（Con）组、雷公藤（Raw）组、甘草炮制雷公藤（Pro）组,观察小鼠肝组织病理变化,检测小鼠肝功能生化指标、炎症因子水平;利用液质联用（LC-MS）技术结合代谢组学方法,对各组间的代谢差异进行表征。结果 与Raw组相比,Pro组小鼠肝组织损伤显著改善,肝功能生化指标、炎症因子水平显著降低,表明甘草炮制雷公藤后可以降低小鼠肝毒性;共筛选出脂肪酸、磷脂酸、甘油酯、磷脂酰胆碱、胆酸等12个潜在生物标志物,主要涉及脂肪酸生物合成、甘油磷脂代谢、花生四烯酸代谢等9个代谢通路。结论 甘草炮制雷公藤可有效降低小鼠的肝毒性,其机制可能与调节脂肪酸代谢等通路相关,为其临床合理应用提供参考依据。     

肉豆蔻-8散对心肌缺血再灌注损伤预保护作用的代谢组学分析

目的:研究心肌缺血再灌注损伤(MIRI)大鼠经肉豆蔻-8散给药后尿液中内源性代谢物的变化,探讨MIRI的发病机制以及药物预保护作用机制。方法:大鼠随机分为假手术组(0.5%羧甲基纤维素钠溶液,10 m L·kg-1),模型组(0.5%羧甲基纤维素钠溶液,10 m L·kg-1)和肉豆蔻-8散组(5.4 mg·kg-1)。采用超高效液相色谱联用四级杆-静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Exactive-MS)技术表征3组大鼠尿液代谢物,使用SIMCA 14.1软件进行多元统计分析,筛选潜在生物标志物。结果:经正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA),模型组与假手术组、肉豆蔻8-散组明显分离,肉豆蔻-8散组与假手术组部分区域重叠。共筛选出8个与MIRI相关的生物标志物,与氨基酸代谢、脂肪酸代谢相关。结论:肉豆蔻-8散能有效调节与MIRI模型大鼠尿液代谢有关的氨基酸代谢和脂肪酸代谢失衡,通过多通路、多途径对MIRI起到预保护作用。