溃疡性结肠炎内源性代谢物和肠道菌群变化研究进展

溃疡性结肠炎(UC)是一种常见的慢性肠道炎症,是目前难治性疾病之一。代谢组学和微生物分析技术在UC研究中的应用日益增多。本文着重综述UC中机体氨基酸、能量代谢和脂质代谢相关物质的异常变化,肠道内厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和放线菌门细菌的改变以及短链脂肪酸、色氨酸和肠道菌群的共变化的最新研究进展。本综述为深入探讨基于三大营养物质的代谢及主要肠道菌群在疾病中的重要作用提供基础,为探讨UC的发病机制及药物治疗提供新方向。     

基于1H-NMR代谢组学技术研究火麻仁油干预溃疡性结肠炎的作用

目的:利用经典指标结合核磁共振氢谱(¹H-NMR)代谢组学技术对火麻仁油干预大鼠溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC)的作用进行研究。方法:将24只SD大鼠随机分为对照组、模型组、火麻仁油组和柳氮磺胺吡啶组,通过饮用4%葡聚糖硫酸钠盐(dextran sulfate sodium salt,DSS)水溶液建立UC模型;进行疾病活动指数(disease activity index,DAI)评分和结肠组织病理学检测;采用¹H-NMR代谢组学技术探讨火麻仁油对与UC相关的生物标志物及代谢通路的干预作用。结果:火麻仁油能显著降低DAI评分并改善结肠细胞损伤;火麻仁油对UC大鼠的血清和尿液代谢紊乱产生有效干预,并分别有效回调14种和9种与UC相关的潜在生物标志物。结论:火麻仁油干预大鼠UC的作用机制可能与调节氨基酸代谢、能量代谢、肠道菌群代谢、一碳代谢和嘧啶代谢有关,本研究为火麻仁油治疗UC的进一步药物开发奠定了基础。     

从代谢角度探讨中药抗药源性肝损伤机制及相关效应物质

药源性肝损伤是临床常见的药物不良反应之一,且时至今日仍然是药物限制使用、研发终止和上市后警告撤市的主要原因。近年来,中药中多种化学成分及代谢产物和二者通过代谢影响的内源性效应物质因具有良好的保肝活性备受关注,但目前中药抗药源性肝损伤的机制复杂、效应物质尚不明确,且其与代谢相关的研究仍比较薄弱。因此本文从代谢的角度对药源性肝损伤的机制以及其中药治疗的机制进行综述,并首次创新性地将中药效应物质分为外源性(中药活性成分及代谢物)和内源性(肠道益生菌、内源性代谢产物)两大类,为减少药源性肝损伤发生,探索并开发有效的中药抗药源性肝损伤效应物质,并进一步研制具有肝保护作用的临床药物提供参考。     

肠道菌群调控骨代谢及中药应用研究进展

肠道菌群是定植在人体内复杂而庞大的微生物群落,肠道菌群及其代谢物短链脂肪酸在参与人体代谢、抵御外来致病菌以及调节免疫机制等方面发挥重要作用。近年来,不少研究发现肠道菌群与骨骼代谢密切相关。肠道菌群可通过营养吸收、短链脂肪酸生成、调节机体免疫、影响机体代谢等多种途径调控骨代谢,影响骨量变化。本文综述了肠道菌群影响骨代谢中骨量变化的潜在途径及作用机制,以及中药干预肠道菌群调控骨代谢的相关进展,以期为骨代谢相关疾病骨质疏松症的防治提供新思路。     

基于代谢组学技术探讨高尿酸血症合并慢性肾脏疾病的研究进展

摘要：代谢组学具有灵敏、快速、高通量的特点,在研究内源性小分子的变化规律、发现异常代谢物、揭示个体代谢表征等方面具有应用潜力。利用代谢组学研究高尿酸血症合并慢性肾脏疾病是近年来的热点。对高尿酸血症合并慢性肾脏疾病的相关代谢组学的研究表明,该病与氨基酸、脂质代谢紊乱密切相关。就代谢组学在高尿酸血症合并慢性肾脏疾病发病机制探索、生物标志物筛选、中药治疗方面的应用展开综述。     

口服难吸收中药重塑肠道微生态干预代谢相关脂肪性肝病的研究进展

代谢相关脂肪性肝病（MAFLD）是多系统代谢紊乱的肝脏疾病,其发病机制的复杂性和治疗目标的多元化导致临床缺乏效果理想的药物。中药对防治肝脏疾病有很好的疗效,口服给药是最普遍的给药方式,药物不仅可以通过肠道与肠道菌群建立联系,而且经肠道细菌作用后可改善吸收差、生物利用度低的问题。然而,肠道微生态紊乱会导致机体免疫功能障碍并促进MAFLD的发生发展。因此,口服难吸收中药对肠道菌群的调节作用可能是治疗MAFLD的潜在靶点。从口服难吸收中药的药理作用、相关代谢、肠道菌群作用等不同角度总结了中药对MAFLD的治疗作用以及肠道菌群与MAFLD的联系,为研究中药、MAFLD和肠道菌群间的关系提供理论依据,为进一步研究中药治疗MAFLD奠定药效物质基础,为从肠道菌群角度研究中药治疗MAFLD的作用机制与靶点奠定基础。     

整合代谢组学和生物信息学策略在解析中药系统复杂性中的应用

中药在化学组成方面的复杂性决定了其作用方式和作用过程的复杂性。传统研究方法缺乏系统性,使得一系列制约中药现代化发展的关键问题一直未能得到很好的解决,包括中药化学物质组表征、中药作用机制、中药方剂配伍规律以及中药毒性机制等中药系统复杂性问题。代谢组学作为一门全新的组学技术,秉承了从机体全局系统出发来考量机体内源性小分子物质与外源性干预物质（如药物）的相互作用的理念,与在中医药理论指导下的中药作用原理思路一致。近年来,人们尝试将整合代谢组学技术和生物信息学策略用于解开上述中药关键问题,并已取得了一定的成果。但其在理论挖掘、策略设计、方法开发和实践拓展诸多方面都有很多具体的工作需要进一步推进。对整合代谢组学和生物信息学策略在解析中药系统复杂性中的应用进行综述。     

卡托普利干预自发性高血压大鼠血清代谢组学研究

目的通过代谢组学方法研究卡托普利干预自发性高血压大鼠血清内源性代谢物的变化,进一步探索卡托普利的作用机制。方法采用快速高分离液相-四级杆飞行时间串联质谱联用技术采集大鼠血清内源性代谢物信息,经偏最小二乘法判别分析,识别显著差异的变量,鉴定潜在生物标志物。结果正常组、模型组、卡托普利组的血清内源性代谢物、代谢模式发生了明显变化。经数据库查询共确定了4个生物标记物及其代谢途径,与血管内皮功能密切相关。结论代谢组学从机体整体代谢角度揭示了卡托普利保护血管内皮功能的可能作用机制,在阐释药物复杂的作用机制方面显示出了独特的潜力。     

肼引发损伤相关小分子代谢物的研究进展

肼是化学合成工业及制药领域的重要中间产物,也是肼类药物的共同代谢产物。肼具有肝、肾、中枢神经等多器官毒性,严重威胁人类健康。随着生命科学技术的发展,代谢组学能够全面、整体地获得机体受到外源性刺激后体内内源性小分子代谢物的扰动信息。代谢组学已用于发现与肼损伤相关的具有特殊生物功能的可能生物标志物。该文总结了近年来基于代谢组学方法对肼引发损伤相关的小分子代谢物的研究进展,以期为肼损伤的机制研究、早期发现及治疗提供研究思路。     

代谢组学在中药研究和抗肿瘤研究中的应用进展

［摘要］代谢组学是近年来快速发展的“组学”,是代谢控制论提升的学科,是评价细胞和体液的内源性和外源代谢物浓度与功能关系的学科。代谢组学是后基因时代的一门新兴的独立学科。该学科的应用跨越生物技术和医药技术,具有广阔发展前景。代谢组学与药物药效和毒性筛选及评价研究和安全性评价、作用机制研究与合理治疗用药密切相关。从代谢组学技术用于中药研究的可行性、代谢组学的整体观念与中药作用的整体观念的一致性、代谢组学应用于恶性肿瘤的研究等3个方面阐述代谢组学与中药研究及抗肿瘤研究的关系,为代谢组学在中药研究和恶性肿瘤诊断方面的应用及其机制研究提供新的研究方法和思路。     

代谢组学在中医气虚研究中的应用

目的为代谢组学在中医气虚体质及其治疗药物研究中的应用提供参考。方法通过检索国内外数据库中的相关文献,对近年来代谢组学在气虚研究中的运用进行归纳和总结。结果代谢组学的研究思路与中医学相似,在中医气虚治疗研究中通过分析代谢产物对相关疾病标志物进行筛选,可为新药的研究提供潜在治疗靶点。对气虚患者用药前后的代谢产物进行分析,可明确药物作用机制并科学地评价药效。在中医证候诊断研究中,代谢组学在认识虚证本质方面提供了科学依据。人参对气虚证有显著的疗效,但人参对气虚体质的调节作用机制尚不明确。结论运用代谢组学技术可寻找气虚体质人群经干预后特异代谢产物的变化,寻找潜在的生物标志物,通过调节体内代谢达到预防、治疗疾病以及相关药品的开发等目的。     

靶向肠道菌群在非酒精性脂肪性肝炎中的机制及治疗进展

目的综述肠道菌群影响非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)的作用机制,总结肠道菌群治疗非酒精性脂肪性肝炎的证据。方法通过查阅国内外文献,归纳了肠道菌群在NASH中的作用和基于肠道菌群治疗NASH的方法。结果肠道菌群能调节宿主能量代谢,增加机体内毒素和内源性乙醇,影响胆汁酸和胆碱代谢。通过益生菌/益生元/合生元、抗生素、中药治疗、调节饮食、运动及粪菌移植等方式能改变肠道菌群的组成,影响NASH的发展。结论肠道菌群的改变在NASH的进程中发挥重要作用,是NASH潜在的治疗靶点。     

代谢组学在中草药研究中的应用

亚洲国家使用中草药（traditional Chinese herb medicines,TCHMs）治疗疾病的历史悠久。中草药的活性成分通常在多个靶点发挥协同治疗作用,但其常规成分的疗效低于西药。中草药的复杂功效致使评价其疗效及阐明其作用机制极具挑战性,也阻碍了其被广泛认可与应用。代谢组学是系统生物学的重要组成部分,它通过研究大量低分子内源性代谢物的代谢途径反映机体的基础代谢状态。近年来,人们致力于利用代谢组学阐明中草药的疗效、探索其机制并确定可能的生物标记物,成果丰硕。本文对代谢组学研究结果进行归纳、分析和总结,为其在评估中草药药理作用和开展中草药代谢研究提供参考。     

基于代谢组学技术研究党参干预小鼠血清代谢物规律

目的基于代谢组学技术研究党参对正常小鼠血清内源性代谢产物的影响。方法采用基于代谢组学技术氢核磁共振谱(1H-NMR)结合多元统计分析及单变量分析手段,比较党参干预小鼠与正常小鼠的血清内源性代谢物的变化。结果给予党参后小鼠机体内源性代谢物发生了明显变化。党参干预后小鼠血清与空白对照组比较有8种代谢物含量发生变化,胆碱、肌酸、谷氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺含量升高,乳酸、磷酰胆碱、甘油磷酰胆碱含量下降。结论党参对正常小鼠机体代谢的影响可能与其改变内源性代谢物的能量代谢、氨基酸代谢等途径相关,为党参机制研究提供参考依据。     

巴戟天抗炎作用的代谢组学研究

目的:运用代谢组学方法研究角叉菜胶致大鼠足肿胀后机体代谢表型的变化及巴戟天发挥抗炎作用的相关代谢途径。方法:利用核磁共振氢谱(1HNMR)技术建立大鼠血清和尿液的代谢指纹谱;使用正交偏最小二乘判别分析研究对照组和模型组之间的代谢物谱差异,并通过变量重要性投影(VIP)在血清和尿液中选取生物标志物;使用主成分分析法研究巴戟天95%乙醇提取物对角叉菜胶致大鼠足肿胀的干预效果;通过比较选取的生物标志物的含量变化,探讨巴戟天抗炎作用途径。结果:角叉菜胶致大鼠足肿胀后机体代谢表型发生了明显的改变,巴戟天可以对此进行有效的干预;在血清和尿液中分别选取了12种和10种生物标志物。结论:角叉菜胶致炎后,大鼠机体脂质代谢、糖代谢、氨基酸代谢和肠道菌群都受到不同程度的影响;巴戟天95%乙醇提取物能有效地缓解角叉菜胶导致的大鼠机体脂质和糖代谢失衡,同时调节肠道菌群。     

肠道菌群代谢物对肠道上皮细胞线粒体的调控机制及中药干预研究进展

研究发现肠道菌群可直接或通过细胞核作用间接对肠道上皮细胞线粒体产生调控作用。这种调控作用与短链脂肪酸(SCFAs)、硫化氢(H2S)和一氧化氮(NO)等菌群代谢产物有关。这些代谢物参与线粒体相关的能量代谢过程和线粒体活性氧(mtROS)的产生,甚至整个机体的免疫反应。大量研究也显示,肠道菌群代谢物和线粒体已成为中药作用机制研究的热点,但二者的关联机制研究尚不深入。本综述就肠道菌群代谢物对肠道上皮细胞线粒体调控机制研究及中药干预进行总结,为中药靶向作用于肠道微生物与线粒体进而整体调控作用提供理论依据和启示。     

基于组学技术的抑郁症相关生物标志物研究进展

近年来,抑郁症的发病率逐年上升,严重危害着人类的身心健康。研究表明,抑郁症发病机制复杂,主要涉及机体的炎症、神经营养和代谢等过程。现今抑郁症的临床诊断缺乏充分的客观依据,药物治疗效果差强人意,因此,生物标志物对于抑郁症的风险预测、分类、诊断以及预后显得尤为重要。近年来,基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学等技术快速发展以及它们在疾病诊断方面的广泛应用,为进一步筛选抑郁症相关生物标志物提供了可能。对有关运用组学技术手段研究抑郁症相关生物标志物的研究进展进行综述。     

二至丸干预大鼠急性酒精肝损伤的尿液代谢组学研究

目的：研究酒精致急性肝损伤模型大鼠尿液内源性代谢物的变化特点及二至丸对异常代谢的调节作用,寻找二至丸治疗急性酒精肝损伤的潜在代谢生物标志物,以探索二至丸对酒精性肝损伤的保护作用机制。方法：以白酒灌胃法建立急性酒精肝损伤大鼠模型,基于快速分离液相色谱串联四极杆飞行时间质谱（RRLC-Q-TOF/MS）技术分析空白组、模型组、二至丸给药组大鼠尿样代谢轨迹,通过单因素方差分析（ANOVA）结合正交偏最小方差判别分析（OPLS-DA）,研究各组之间的代谢物组差异。结果：初步鉴定出可能的10种潜在代谢生物标志物,这些内源性成分在二至丸给药组大鼠尿液中恢复明显。结论：二至丸可以使酒精性肝损伤大鼠尿液中一些代谢物水平得到不同程度的恢复,其治疗作用可能与4条相关代谢通路的调节有关。     

代谢组学及其在中药复方中的应用

代谢组学主要是通过分析生物体受到外界刺激后产生的相对分子量较低的代谢产物,来推断生物体的生理病理状态。它是研究机体代谢网络以及代谢产物与机体所处环境之间联系的重要方法,与中药复方的基本理论和诊疗思维有异曲同工之处。借助代谢组学的技术平台,有助于解释中药复方作用机制、物质基础、量效关系等,有望在中药复方的研究方面取得突破性进展。本文主要综述代谢组学及其在中药复方中的应用。     

代谢组学在阿尔茨海默症病理机制和中药疗效评价研究中的应用进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是1种复杂的神经退行性疾病,研究表明其代谢改变与早期疾病机制有关。为扩大生物系统中代谢物检测的范围,基于多种分析平台联用的代谢组学策略,开发精确有效、侵入性小的生物标志物是AD代谢组学的研究热点,而空间代谢组学为生物组织代谢和药物代谢提供了全新视角。越来越多的中药单体、单味药材及中药复方被证明对AD具有一定的药效作用,从代谢组学角度探讨药效机制,可以提供潜在的生物标志物和代谢模式,有助于定量评价药物疗效及探索作用机制。本文综述了近5年代谢组学在AD病理机制和中药疗效评价研究中的应用进展。