基于GC-MS的妊娠糖尿病小鼠尿液代谢组学研究

目的 运用代谢组学考察妊娠糖尿病小鼠机体内源性代谢物的变化。方法 采用高脂高糖饲料喂养妊娠小鼠建立妊娠糖尿病小鼠模型,将小鼠分为正常组（NB）、正常饮食妊娠组（NP）、高脂高糖饮食未妊娠组（HB）和妊娠糖尿病模型（HP）组,收集小鼠尿液,应用GC-MS的方法检测各组小鼠尿液中代谢物,利用主成分分析法和偏最小二乘-判别分析对各组小鼠尿液进行代谢组学的分析。观察各组间代谢轮廓差异并寻找生物标志物。结果 利用主成分分析法和偏最小二乘-判别分析能将样本分开,谱库分析得到18种生物标志物。结论 基于气相色谱-质谱联用仪的代谢组学可以很好的从内源性代谢物的变化过程反应妊娠糖尿病的发生情况,为妊娠糖尿病的早期诊断提供参考。     

基于不同模式识别方法的大鼠尿液核磁共振氢谱分析

目的采用核磁共振波谱技术测试不同性别大鼠尿液代谢物,探讨不同模式识别方法对结果的影响。方法利用主成分分析（principal component analysis,PCA）、偏最小二乘法判别分析（partial least squares discriminant analysis,PLS-DA）、正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal to partial least squares discri minant analysis,OPLS-DA）等方法分析不同性别大鼠尿液中的差异性代谢物。结果数据进行中心化处理后进行PCA和PLS-DA分析可以判别两组尿液中具有差异性的缬氨酸、乙酸、尿囊素、鸟氨酸、肌酸酐、二甲胺、丙氨酸、柠檬酸等代谢物,而进行OPLS-DA分析除了判别出以上具有差异性的代谢物外还确定了氨基马尿酸、甲胺、延胡索酸等两组中有显著差异的代谢物。结论 OPLS-DA分析是代谢组学研究中比较灵明的数据分析方法。     

玄参提取物对甲亢模型大鼠肝脏代谢组学的影响

目的探讨玄参提取物对甲亢模型大鼠肝脏代谢组学的作用及作用机制。方法通过超高效液相色谱-飞行时间-质谱技术分析优甲乐及玄参提取物作用下的大鼠肝脏代谢物谱。应用正交偏最小二乘判别分析法研究空白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)在肝脏中发现了潜在生物标志物。通过比较潜在生物标志物的含量差异,探讨玄参的干预作用。结果在模型组大鼠肝脏代谢物中发现了21个潜在生物标志物,而玄参提取物显著回调的代谢物有14个,分别参与糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚生物合成、花生四烯酸代谢、嘌呤代谢、α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢、谷胱甘肽代谢和甘油磷脂代谢。结论玄参提取物可能通过改善甲亢模型大鼠肝脏中相关潜在生物标志物表达及其相关代谢通路发挥治疗甲亢的作用。     

黄连解毒汤使药对臣-佐药干预热病证候模型生物标志物的影响

目的：探讨黄连解毒汤在加入使药栀子前后,对臣-佐药黄芩-黄柏干预2,4-二硝基苯酚诱导热病证候模型生物标志物的影响。方法：基于代谢组学技术,采用主成分分析（PCA）和偏最小二乘-判别分析方法（PLS-DA）,研究加入栀子前后,黄芩-黄柏干预热病证候模型大鼠尿液中潜在生物标志物的变化规律。结果：初步确定了热病证候模型尿液代谢物组的整体变化及46个潜在内源性生物标志物,在加入栀子前黄芩-黄柏对其中的21个生物标志物有干预作用,加入栀子后对其中的24个生物标志物有干预作用。结论：使药栀子加强了臣-佐药黄芩-黄柏对热病证候模型的干预作用。     

心气阴两虚证心力衰竭大鼠血浆代谢组学研究

目的研究心气阴两虚证心力衰竭大鼠血浆代谢组学特征。方法将Dahl盐敏感性大鼠分为模型组和正常组,通过高盐饲料喂养模型组大鼠的方法制造心衰模型,于成模后采集模型组(7只)和正常组(8只)大鼠的血浆样本,运用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术及多元统计分析进行模式识别和差异代谢物的筛选。结果主成分分析和偏最小二乘判别分析后得到的得分图显示两组血浆样本的代谢成分积分点完全分离,表明两组大鼠的代谢模式存在明显差异,正交-偏最小二乘判别分析发现,与正常组比较,模型组苏糖酸、半胱氨酸、鸟氨酸、丙氨酸、4-羟基-脯氨酸、苏氨酸、甲基半胱氨酸、天冬酰胺、花生四烯酸、胆固醇、苏糖醇、丙酮酸、焦谷氨酸浓度上升;色氨酸、亮氨酸、木糖醇、核糖醇、丙二酸、尿素浓度下降。结论心气阴两虚证心衰大鼠模型血浆代谢组学出现变化,差异代谢物与氨基酸代谢、脂代谢、糖代谢紊乱和肝功能异常相关。     

当归-川芎药对改善脑缺血再灌注急性损伤的代谢组学机制分析

目的:运用代谢组学方法探究当归-川芎药对抗脑缺血再灌注急性损伤的可能机制。方法:60只雌性SD大鼠随机分成6组,每组10只。DG、CX和GX组按5倍临床剂量给药当归、川芎、当归-川芎药对;NM组按照20 mg/(kg·d)灌胃尼莫地平片混悬液;假手术组和模型组大鼠灌胃等体积生理盐水;连续灌胃7 d。除假手术组,其他5组于第7天采用线栓法制备大脑中动脉栓塞/再灌注(MCAO/R)损伤大鼠模型。再灌注24 h后,采集血清和脑组织标本,采用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)技术进行非靶向代谢组学检测,利用非监督主成分分析(PCA)、有监督型偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)筛选差异代谢物,并进行代谢通路注释。结果:假手术组和模型组血清和脑组织代谢轮廓存在明显差异(P<0.05),共筛选出与MCAO/R相关的嘌呤类、磷脂类、脂肪酸类等19个潜在生物标志物,其中血清生物标志物5个,脑组织生物标志物14个。与当归-川芎药对治疗MCAO/R损伤密切相关的生物标志物有11个,主要与抗坏血酸与醛酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢、甘油...     

伊托必利对肝衰竭大鼠胃肠道动力的影响

目的  观察伊托必利对肝衰竭大鼠胃肠道动力的影响，探讨其可能的作用机制。方法  60只Wistar大鼠随机分为肝衰竭模型组（以下简称模型组）、肝衰竭模型+伊托必利治疗组（以下简称治疗组）和对照组，采用葡聚糖蓝-2000为胃肠内标记物，测定大鼠胃肠道传输的改变，通过放射免疫和免疫组织化学法观察大鼠胃窦、小肠组织中胃动素（MTL）的含量和分布变化。结果  与对照组比较，模型组大鼠胃肠道动力明显减弱（P <0.01），胃窦、十二指肠组织中MTL的含量及分布无明显减少（P >0.05）；但伊托必利治疗后，大鼠胃肠道传输明显改善（P <0.05），胃、十二指肠组织中MTL的含量和分布明显升高，与模型组比较差异有统计学意义（P <0.05）。结论  伊托必利能明显改善肝衰竭大鼠的胃肠道功能，其机制可能与MTL有关。

     

基于液质联用技术的白头翁汤治疗溃疡性结肠炎小鼠血清代谢组学分析

目的 研究白头翁汤给予溃疡性结肠炎小鼠前后内源性代谢物的变化,寻找与治疗溃疡性结肠炎有关的代谢生物标志物,探讨白头翁汤对溃疡性结肠炎模型的调节作用及其可能机制。方法 采用DSS复制小鼠溃疡性结肠炎模型,借助超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF/MS)技术,对各组小鼠血清样本进行测定,采用主成分分析法(PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)来筛选差异性代谢物。结果 经分析,对照组、模型组和白头翁汤治疗组血清样本能够得到很好的区分,共鉴定出6种潜在生物标志物,白头翁汤给药后溃结小鼠的内源性代谢物水平发生不同程度的回调。结论 白头翁汤可以使DSS诱导的溃结小鼠的异常代谢有所恢复,其治疗作用可能与机体内6个代谢物及3条相关代谢通路的调节有关。      

骨髓间充质干细胞促进皮肤创口愈合及Wnt信号通路在愈合过程中的作用

目的  研究骨髓间充质干细胞（BMSCs）对皮肤创口愈合及Wnt信号通路在愈合过程中的作用。 方法  原代培养Sprague Dawly大鼠BMSCs并CD29、CD44、CD90、CD45细胞表面标志物鉴定;构建SD大鼠皮肤创口损伤模型;实验分组：磷酸缓冲盐溶液（PBS）对照组、BMSCs组,分别将PBS、BMSC细胞皮下注射到创口周围,观察创口愈合情况,计算创口愈合率;蛋白免疫印迹法检测Wnt1和β-catenin基因表达水平。 结果  第3代BMSCs形态多为梭形、多突形。BMSCs可均一表达CD29、CD44、CD90,其阳性率分别为87.29%、91.66%和76.18%;而CD45呈阴性,其阳性率为3.14%。BMSCs可显著促进大鼠创口愈合;BMSCs组大鼠创面愈合率均高于PBS组,差异有统计学意义。蛋白免疫印迹结果BMSCs促进Wnt1和β-catenin基因蛋白表达。结论  BMSCs能促进创口愈合,其促进作用可能与Wnt信号通路有关。

     

牛膝干预膝骨关节炎的代谢组学研究

目的：基于代谢组学技术观察牛膝对膝骨关节炎大鼠血清、尿液内源性代谢物的影响,探讨牛膝干预膝骨关节炎的代谢途径及可能的作用机制。方法：采用2%木瓜蛋白酶和0.03 mol·L^-1半胱氨酸混合液建立膝骨关节炎模型,同时检测大鼠血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、基质金属蛋白酶-3(matrix metalloproteinase-3,MMP-3)的水平。采用超高效液相色谱-四极杆串联飞行时间质谱(ultra-high performance liquid chromatography-tandem quadrupole time-of-flight mass spectrometry, UHPLC-Q-TOF-MS)技术检测大鼠血清和尿液中内源性代谢物的水平,结合主成分分析(principal component analysis, PCA)及正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis, OPLS-DA)等多元统计分析方法筛选潜在的...     

Metabonomic analysis of plasma biochemical changes in pyrexia rats after treatment with Gegenqinlian decoction,aspirin and itraconazole by UHPLC-FT-ICR-MS

A metabonomic approach involving an ultrahigh-performance liquid chromatography combined with Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry (UHPLC-FT-ICR-MS) was used to investigate the changes in the endogenous metabolites in the plasma of rats with yeast-induced pyrexia treated with Gegenqinlian decoction (GQLD), aspirin and itraconazole. The differences in the small molecule profiles of treatment using traditional Chinese medicine, etiological treatment and symptomatic treatment were elucidated. Thirty-six plasma metabolites were identified or putatively identified, and the effects of the three medicines on the thirty-six metabolites were studied. Their metabolic pathways indicated that GQLD, aspirin and itraconazole ameliorated the rats with yeast-induced pyrexia predominantly by regulating the metabolisms of phospholipid, sphingolipid, fatty acid oxidation, fatty acid amides, amino acid and glycerolipid in vivo. The pharmacodynamics and metabonomic results showed that the three medicines exhibited the therapeutic effects on pyrexia by regulating the perturbations of multiple metabolisms. The study provided a scientific basis for an in-depth understanding of the therapeutic effects of GQLD, aspirin and itraconazole on rats with yeast-induced pyrexia.     

基于UHPLC-Q-TOF/MS的地榆化学成分分析及大鼠体内代谢研究

目的  采用超高效液相色谱和-四级杆串联飞行时间质谱(UHPLC-Q-TOF/MS)法分析地榆水提物在大鼠血清、尿液及粪便中的原型成分及代谢产物, 探讨地榆中活性成分在大鼠体内的代谢途径。方法  采用Thermo AcclaimTM RSLC 120 C₁₈色谱柱(3.0 mm×100 mm, 2.2 μm), 以0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B)为流动相进行梯度洗脱, 流速0.4 mL·min-1, 进样量3 μL, 柱温40 ℃。运用电喷雾离子源(ESI), 扫描范围m/z 50~1 500, 正、负离子模式采集数据。通过比较灌胃地榆水提物后大鼠血清、尿液和粪便样品和空白组样品的差异, 对原型成分及其代谢产物进行鉴定。结果  灌胃给予地榆水提物后, 从大鼠血清、尿液及粪便中鉴定出69个外源性成分, 包括24个原型成分和45个代谢产物。其中24个原型成分包括16个酚类成分、7个三萜类成分及1个单萜烯醇苷。地榆水提物在大鼠体内的代谢途径主要包括还原、甲基化、脱水、氧化、硫酸化及葡萄糖醛酸结合等。结论  所鉴定出的原型成分和代谢产物可为进一步解析地榆体内代谢过程, 阐明其药效物质基础提供实验依据。      

丹皮提取物对高脂血症大鼠血脂代谢及血液流变学的影响

目的探讨丹皮提取物对高脂血症大鼠血脂代谢、血液流变学的影响。方法灌服脂肪乳剂建立大鼠高脂血症模型,丹皮提取物按12、6、3 g/kg剂量给大鼠连续灌胃4周后,测定血清总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、血液流变学指标。结果丹皮提取物能明显降低TC、TG和LDL-C的浓度（P〈0.05）,改善血液流变学相关指标。与氟伐他汀组相比,丹皮提取物在降脂方面稍差（P〈0.05）,但可显著改善高脂血症大鼠的血液流变学相关指标。结论丹皮提取物对高脂血症大鼠具有一定的降脂及改善血液流变学的作用。     

Evaluation of plasma H2S levels and H2S synthesis in streptozotocin induced Type-2 diabetes-an experimental study based on Swietenia macrophylla seeds

ObjectiveTo evaluate the plasma H₂S levels and H₂S synthesis activity in streptozotocin induced type 2 diabetes rats compared to the healthy controls and also to observe the effect of the aqueous extract of Swietenia macrophylla (S. macrophylla) seeds on the experimental groups.MethodsSeeds of S. macrophylla were separated, washed, shed-dried and finally extract was prepared. Thirty two wistar rats were selected for the experimental study. Streptozotocin was used for the induction of diabetes. H₂S concentration in plasma was measured. H₂S synthesizing activity in plasma was measured. Statistical analysis have done using Microsoft excel, Office 2003. Values were expressed by mean ± SD. P<0.05 were considered statistically significant.ResultsFasting blood glucose level (7.74 ± 0.02) mmol/L was significantly increased in diabetic rats. The glucose levels are significantly lowered in the rats treated with metformin (5.48 ± 0.03) mmol/L as well as with aqueous extract of S. macrophylla seeds (3.72 ± 0.04) mmol/L. The HbA1c percentages in different groups of study subjects also indicate similar trends. Our study shows both the plasma H₂S levels (22.07 ± 0.73) mmol/L and plasma H₂S synthesis activity (0.411 ± 0.005 mmol/100 g) are significantly reduced in the streptozotocin induced diabetic rats.ConclusionsAlthough considering a small sample size, it can conclude that the fasting blood glucose levels are inversely related to plasma H₂S levels as well as H₂S synthesis activity in plasma and the extract of S. macrophylla is associated with increased plasma H₂S levels with effective lowering of blood glucose in streptozotocin induced diabetic rats.     

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.     

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。     

姜黄素对洛伐他汀在非酒精性脂肪肝大鼠体内药代动力学行为的影响

考察姜黄素对非酒精性脂肪肝的治疗作用及洛伐他汀在正常、非酒精性脂肪肝模型大鼠及姜黄素治疗大鼠体内的药代动力学行为变化。采用高脂饮食饲养大鼠造成非酒精性脂肪肝病理模型,通过血清生化分析和肝组织病理切片HE染色确证造模成功,在该模型下研究姜黄素的治疗对洛伐他汀药代动力学行为的影响;运用LC-MS法测定洛伐他汀在大鼠体内的血药浓度,计算药代动力学参数,比较其在正常大鼠、脂肪肝模型大鼠及姜黄素治疗大鼠体内的药代动力学行为差异;Western blot法测定大鼠肝脏CYP3A2的表达。长期给予高脂饲料喂养大鼠造成非酒精性脂肪肝模型使得洛伐他汀在血浆中的暴露显著升高,相应的AUC_0-∞升高到正常对照组的1.53倍,半衰期延长到正常对照组的2.54倍,而姜黄素的治疗使AUC_0-∞和半衰期都有明显降低,提示长期使用保肝药会改变药物在肝病状态下的药代动力学参数,其原因很可能是由于肝脏病理状态下CYP3A2的表达减少而姜黄素的治疗使其表达量增加所致。因此,在使用保肝药治疗脂肪肝及代谢综合征时要注意与联用药物之间可能存在的药物-药物相互作用,保证临床用药安全有效。     

Neuroprotective effect of Naomaitong extract following focal cerebral ischemia induced by middle cerebral artery occlusion in rats

Objective

To examine the neuroprotective effect of extract from Naomaitong following focal cerebral ischemia reperfusion induced by occlusion of middle cerebral artery (MCA), and to determine the biochemical alterations in urine using proton nuclear magnetic resonance spectroscopy and principal component analysis.

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。