基于代谢组学技术的冠心病血瘀证不同进展阶段大鼠潜在生物标志物及代谢通路研究

目的通过超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLC-TOF/MS)的非靶向代谢组学方法探索冠心病血瘀证形成过程中大鼠心肌组织代谢特征,寻找潜在的生物标志物,为基于代谢组学的心肌保护相关治疗措施寻找有意义的靶点。方法取27只SD大鼠作为模型组制备冠心病血瘀证模型,另设空白组8只。模型组大鼠采用高脂饲料喂养+维生素D3灌胃+皮下注射异丙肾上腺素方法分3个阶段进行冠心病血瘀证模型的逐步制备。通过UPLC-TOF/MS技术获取大鼠心肌组织内源性小分子代谢物,利用SIMCA 14.1软件和MetaboAnalyst5.0软件进行组间差异性代谢物筛选及相关代谢通路分析,使用SPSS21.0对组间差异性代谢物进行定量分析,受试者工作特征(ROC)曲线评估特征代谢物临床诊断效能。结果筛选出磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、1-酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱、L-苯丙氨酸、牛磺酸共5种差异最为显著的潜在生物标志物,涉及甘油磷脂代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,苯丙氨酸代谢,牛磺酸和亚牛磺酸代谢4条主要差异代谢通路。ROC曲线分析显示,特征代谢物曲线下面积均大于0.7。结论冠心病血瘀证不同进展阶段大鼠心肌组织...     

大鼠肾阳虚证的代谢组学研究

目的 利用代谢组学技术观察糖皮质激素所造的肾阳虚证大鼠模型的内源性代谢物特征.方法 将24只SD雄性大鼠随机分为正常组、模型组和模型给药组各8只;肌注氢化可的松琥珀酸钠造模;造模成功后,给予模型给药组大鼠白附片溶液灌胃,连续14 d;末次给药24 h后取血制备血浆;采用高效液相色谱-质谱联用的代谢组学技术检测内源性代谢物.结果 正常组与模型组相比,溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)和468.4m/z的未知化合物的谱峰峰形改变较为明显.发生改变的代谢物可作为肾阳虚证的生物标志物做进一步研究.结论 从代谢组学分析中找出特异的标志性代谢产物,以利于深入研究中医证候的生物学本质.     

脾气虚证代谢综合征大鼠血清脂质代谢生物标志物代谢组学研究

目的:通过脾气虚证代谢综合征大鼠血清样本脂质代谢物进行非靶标脂质组学分析,寻找脾气虚证代谢综合征早期诊断相关的特征性脂质生物标志物,探索其微观物质基础。方法:将30只大鼠随机分为正常组、模型组,每组15只。模型组通过劳倦加饮食不节法造模。运用超高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱仪联用技术(UPLC/Q-TOF-MS)检测模型组和正常组生物样本血清的代谢轨迹,采用主成分分析(PCA)和偏最小二乘方判别分析(PLS-DA)寻找各组代谢物差异,筛选潜在内源性标志物。结果:潜在生物标志物主要有溶血磷脂酰胆碱、2-羟基丁酸、棕榈酸、油酸、硬脂酸、亚油酸、花生四烯酸等。结论:脾气虚证代谢综合征大鼠模型存在明显脂质代谢紊乱,游离脂肪酸是脂质代谢中最活跃的成分。     

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。     

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UPLC/Q-TOF-MS研究代谢综合征痰瘀互结证的物质基础

目的:采用基于超高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱仪(UPLC/Q-TOF-MS)联用的代谢组学技术,研究代谢综合征痰瘀互结证动物模型血清中小分子代谢物的变化。方法:模型组大鼠复制成痰瘀互结证代谢综合征,运用UPLC/Q-TOF-MS技术检测空白对照组和模型组血清样本中的小分子代谢产物,对所得到的代谢指纹图谱进行判别分析,找出具有差异的特征代谢物并追溯其来源。结果:鉴定出的潜在生物标志物主要有溶血磷脂酰胆碱、苯丙氨酸、酪氨酸、十四烷酸、硬脂酸、D-葡糖酸、前列腺素B1等内源性代谢物。结论:痰瘀互结证代谢综合征的发生与糖类、脂类、氨基酸代谢紊乱有关,这些体内的小分子化合物可能是痰瘀互结证代谢综合征中医证候的物质基础。     

基于肠道菌群测序和粪便代谢组学的荆防颗粒保护急性肺损伤机制研究

为了阐明荆防颗粒治疗急性肺损伤的效果及作用机制,并考察荆防颗粒对急性肺损伤粪便内源性代谢物代谢紊乱和肠道菌群稳态的调控作用,将小鼠随机分为假手术组、模型组、荆防颗粒组,造模后持续给药6 d。利用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱联用仪(UHPLC-HESI-QE-Orbitrap-MS/MS)代谢组学技术和16S rRNA高通量测序技术,测定小鼠肠道中内源性小分子物质和肠道菌群的变化,并寻找出潜在的生物标志物。结果显示,荆防颗粒可以对11个生物标志物L-谷氨酸、琥珀酸、花生四烯酸、亚油酸、亚麻酸、苯丙氨酸、鞘氨醇、丁酸、丙酮酸、色氨酸、棕榈酸进行调控。对这11个生物标志物通过在线软件MetaboAnalyst进行代谢通路分析,得到潜在的主要代谢通路,其中共有10条代谢通路与荆防颗粒治疗急性肺损伤密切相关,包括丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢,氨基酰基tRNA生物合成,三羧酸循环,乙醛酸及二羧酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢,亚油酸和亚麻酸代谢,氮代谢,谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,苯丙氨酸代谢。肠道菌群结果显示显著性差异菌主要有Bacteroides...     

基于UPLC-Q/TOF-MS的醋制五味子对酒精性肝损伤大鼠胆汁代谢物的影响研究

目的考察五味子醋制前后对由肝脏分泌的胆汁中内源性代谢产物的影响,寻找抗肝损伤潜在的生物标志物,以期探讨五味子醋制增强保肝作用的科学内涵。方法采用基于UPLC-Q/TOF-MS的代谢组学技术,并结合主成分分析(PCA)和正交校正的偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等方法筛选、鉴定肝损伤相关的生物标志物。结果对照组、模型组、生五味子及醋五味子组胆汁代谢物谱得到明显分离,发现并鉴定了5-膦酰-L-赖氨酸、13-羟酸、tracylglycerol(64:2)、3b,17a-dihydroxy-5a-androstane、12-酮基脱氧胆酸、乙酰左旋肉碱、磷脂酰甘油酯、溶血磷脂酰胆碱8个与肝损伤相关的潜在生物标志物。结论大鼠给予生、醋五味子后可使上述生物标志物代谢水平向正常状态转归,且醋五味子的调节作用强于生五味子,表明五味子经醋制增强抗肝损伤的作用机制可能与调节这些代谢途径相关。     

基于代谢组学技术的白芍养血柔肝作用机制研究

目的通过分析血虚肝郁模型大鼠血清内源性代谢物的变化,利用代谢组学技术研究白芍对异常代谢物的调节作用,探讨白芍养血柔肝功效的作用机制。方法采用辐照复合慢性束缚应激方法建立大鼠血虚肝郁模型,以液质联用为核心技术,以主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)方法为数据分析的主要手段,筛选出可能的生物标志物,并分析白芍的干预机制。结果白芍通过影响磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、神经酰胺、脱氧胞苷、甜菜碱等21种小分子代谢物,对体内代谢轨迹的扰动起到一定的回调作用,能够改善大鼠因外界刺激因素(如辐照、束缚、孤养)诱发的血虚肝郁状态。结论白芍养血柔肝功效的作用机制可能与鞘脂代谢、甘油磷脂代谢、亚油酸代谢、α-亚油酸代谢等相关代谢通路有关。     

基于粪便代谢物组学分析麻黄细辛附子汤干预H1N1流感病毒感染小鼠的作用机制

目的:运用代谢组学方法研究麻黄细辛附子汤(Mahuang Xixin Fuzi Tang,MXF)干预H1N1流感病毒感染小鼠粪便样品中内源性物质的变化,寻找与疾病相关的生物标志物,探讨MXF干预H1N1流感病毒感染可能的作用机制。方法:将30只KM小鼠随机等分为空白组、模型组和MXF组,小鼠滴鼻感染H1N1流感病毒后灌服MXF(给药剂量20 m L·kg~(-1)),模型组和空白组灌服等量水,连续给药7 d并测量各组小鼠的体重和肛温,收集各组小鼠的粪便。采用Halo C_(18)色谱柱(2.1 mm×100 mm,2.7μm),流动相0.05%甲酸水溶液-0.05%甲酸乙腈溶液梯度洗脱,质谱扫描范围m/z 80~1 200,对粪便样品进行LC-MS测定并结合主成分分析和偏最小二乘判别分析寻找潜在生物标志物。结果:空白组、模型组和MXF组代谢模式显著不同,鉴定出了9个潜在生物标志物,分别为磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、吡哆醛、草酰乙酸、琥珀酸、褪黑素和L-犬尿氨酸。结论:MXF干预H1N1流感病毒感染的机制可能与其对色氨酸代谢、维生素B6代谢、甘油磷脂代谢和三羧酸循环等代谢紊乱的回调作用有一定相关性。     

蜘蛛香环烯醚萜部位干预CUMS致抑郁小鼠脑组织的1H-NMR代谢组学分析

目的:利用代谢组学技术分析慢性温和不可预知应激(CUMS)抑郁模型小鼠脑组织样本,寻找与抑郁相关的差异代谢物,探讨蜘蛛香环烯醚萜部位(IEFV)可能的抗抑郁作用机制。方法:42只昆明小鼠随机分为6组,包括正常组,模型组,氟西汀组(2.5 mg·kg-1),IEFV低、中、高剂量组(给药剂量分别为5.73,11.47,22.94 mg·kg-1)。采用CUMS对小鼠造模,以IEFV及阳性药(氟西汀)为干预药物,用行为指标和生化指标进行药效学评价。采用核磁共振氢谱(1H-NMR)代谢组学技术分析IEFV对CUMS抑郁模型小鼠脑组织中内源性物质的影响,结合多变量统计分析方法来确认差异代谢物,并对差异代谢物参与的代谢通路进行富集。结果:造模后,小鼠的不动时间大幅度提高、蔗糖偏好率明显下降,兴奋性神经递质5-羟色胺和去甲肾上腺素显著下降,表明造模成功。给予IEFV和氟西汀后,小鼠不动时间、蔗糖偏好率和兴奋性神经递质向正常水平回调,提示给药后抑郁状态得到了一定程度的缓解。脑组织中内源性代谢物主成分分析(PCA)结果显示,模型组可与正常组明显分开,同时IEFV低、中、高剂量组和氟西汀组均显示有偏离模型组向正常组靠拢的趋势,与行为学结果一致。模型组与正常组进行正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)得到了16个变化显著的差异代谢物,包括12个水溶性差异代谢物和4个脂溶性差异代谢物。通过MetPA数据库分析得到7条潜在靶标代谢通路,包括三羧酸循环(TCA),牛磺酸和亚牛磺酸的代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等。IEFV高剂量组可显著回调11种差异代谢物。结论:IEFV可能主要通过影响能量代谢,氨基酸代谢和神经递质水平发挥抗抑郁作用,可为IEFV抗抑郁作用机制的深入研究提供参考依据。     

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。     

消癌解毒方干预W256移植瘤大鼠的血浆代谢组学分析

目的:采用代谢组学方法检测W256移植瘤大鼠血浆内源性代谢物异常变化及消癌解毒方对移植瘤大鼠代谢紊乱的调节作用,寻找移植瘤生长可能的生物标志物,探索消癌解毒方代谢性作用机制。方法:采用Wistar大鼠腹腔接种Walker-256瘤株制作腹水瘤模型,移植至大鼠腋下,成移植瘤模型;大鼠分为消癌解毒方低、中、高剂量组和模型组、空白组,收集给药后的第1,6,11天的血浆,采用GC-MS联用仪对血浆中内源性分子进行测定,采用偏最小二乘法判别分析对多变量数据进行分析并建立模型,结合数据库进行代谢物鉴定,进行t检验组间比较,并分析关联代谢通路变化。结果:与空白组相比,模型组大鼠在第11天时,有30个化合物发生了显著变化,给予消癌解毒方后,有10种内源性物质得到了不同程度的转归。结论:血浆中有30种内源性物质与W256肉瘤的生长密切相关,消癌解毒方可使造模后大鼠血浆中异常变化的化合物水平有不同程度的恢复,这10种化合物可能是该复方作用靶点,其发挥药效作用可能与调节相关代谢途径有关。     

基于LC/IT-TOF-MS技术的雷公藤甲素干预溃疡性结肠炎的代谢组学研究

目的通过代谢组学方法分析雷公藤甲素(TP)对溃疡性结肠炎(UC)小鼠内源性代谢物的影响,探讨TP干预UC的代谢途径和可能的机制。方法将C57BL/6小鼠随机分为对照组、模型组、TP组,采用葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导UC小鼠模型。采用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)技术检测小鼠血清样本,并结合主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)对各组小鼠血清代谢差异进行表征,筛选出血清中潜在的差异代谢物及可能的代谢通路。结果与对照组比较,模型组小鼠血清中发现并鉴定出胆酸、牛黄胆酸、鹅去氧胆酸、瓜氨酸、胍基丁酸、氨基乙酸、顺乌头酸等15个差异代谢物。与模型组比较,给予TP干预后,上述潜在差异代谢物有向正常水平回调的趋势。结论代谢组学分析揭示TP对UC小鼠具有一定的干预作用,其机制可能与调节初级胆汁酸生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢等有关。     

基于血浆代谢组学分析金欣口服液治疗小鼠RSV肺炎的作用机制

目的:通过GC-MS技术分析BALB/c小鼠血浆内源性代谢产物的相对含量变化,阐明金欣口服液治疗呼吸道合胞病毒(RSV)肺炎的作用机制。方法:RSV滴鼻感染BALB/c小鼠建立RSV肺炎模型,首次滴鼻2 h后予金欣口服液(剂量27.6 g·kg-1·d-1)灌胃治疗,连续滴鼻3 d后各组处死5只小鼠取肺组织行组织病理学检查,连续给药7 d后采集各组小鼠的血浆,运用GC-MS检测(m/z 50~500)血浆内源性代谢物及其相对含量的变化,分析其可能参与的代谢通路。结果:RSV肺炎小鼠的血浆中共测得32种内源性代谢产物,其中乳酸、尿素、谷氨酰胺、葡萄糖、花生四烯酸和1,5-脱水山梨醇为差异代谢产物,主要与花生四烯酸、谷氨酰胺、丙酮酸的代谢通路有关。结论:金欣口服液治疗RSV肺炎可能与调节RSV感染导致的代谢紊乱相关。     

驴胶补血颗粒对环磷酰胺致小鼠白细胞减少症的作用及代谢组学机制研究

目的观察驴胶补血颗粒对环磷酰胺致小鼠白细胞减少症的改善作用,并采用1H-NMR代谢组学方法探讨其作用机制。方法采用ip环磷酰胺的方法制备小鼠白细胞(WBC)减少症模型,测定WBC、红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)和血小板(PLT)等血液常规指标。利用1H-NMR代谢组学技术分析小鼠血清中内源性代谢产物的变化,并对差异代谢产物进行通路分析,探讨驴胶补血颗粒对WBC减少症小鼠血清内源性代谢产物的调节作用及其代谢通路调控机制。结果与对照组比较,模型组小鼠WBC、RBC、HGB以及PLT水平显著降低(P0.01),而驴胶补血颗粒能显著升高小鼠WBC和PLT水平(P0.05),并回调潜在的差异代谢产物的水平。结论驴胶补血颗粒可能通过调节机体免疫功能、调控能量代谢和氨基酸代谢达到改善WBC减少症的作用。     

运用代谢组学方法初筛刺五加多糖的药理作用及机制

目的:运用代谢组学方法考察刺五加多糖对正常生理状态大鼠内源性物质代谢的影响,寻找潜在的生物标志物并分析其代谢途径,探讨其药理作用及作用机制。方法:SD大鼠随机分为空白组和刺五加多糖给药组,各10只,分别给予生理盐水(灌胃容积为10 m L·kg-1)和刺五加多糖(100 mg·kg-1),连续灌胃20 d,于第21日收集尿样,经处理供UPLC-Q-TOF/MS分析,本实验采用Micromass Markerlynx软件进行色谱峰识别以及峰匹配,并采用主成分分析法(PCA)和正交偏最小二乘判别分析法(O-PLS-DA)对获得的多维复杂数据进行降维处理。通过对空白组和刺五加多糖给药组大鼠尿样代谢指纹数据进行分析,根据质荷比匹配生物标志物并查找其代谢途径。结果:鉴定出6-二甲基氨基嘌呤,L-乙酰肉碱等20个潜在生物标志物,并且其药理活性与神经保护、抗细胞凋亡等有关。结论:刺五加多糖对阿尔茨海默病和心血管疾病(CVD)等疾病有一定的药理作用,其作用机制可能与细胞凋亡和兴奋毒性等假说相关。     

天麻-川芎对偏头痛模型大鼠尿液内源性物质代谢的影响

目的： 运用代谢组学方法考察不同配伍比例的天麻-川芎对偏头痛大鼠内源性物质代谢的影响,寻找潜在的生物标志物并分析其代谢途径,为传统中药药对的药理机制研究提供新方法。 方法： 将药材分成4组：天麻组（50 g）、川芎组（50 g）、天麻-川芎A组（天麻-川芎为1：4）、天麻-川芎B组（天麻-川芎为4：1）,各组药材分别用10倍量70%乙醇提取。采取注射硝酸甘油的方法建立大鼠偏头痛模型。结合PCA法与PLS-DA法分析不同配伍比例的天麻-川芎对偏头痛大鼠内源性物质影响,结合载荷图信息,寻找生物标志物。 结果： 代谢组学分析表明,与天麻-川芎B组相比,天麻-川芎A组样本点更接近正常对照组,而远离模型组;通过载荷图筛选出16个分类贡献率较大的变量,对其中的9个潜在生物标志物进行了结构鉴定和代谢途径分析。 结论： 代谢组学提供了反映机体整体状态的检测指标,天麻-川芎A组使偏头痛大鼠内源性代谢表型向正常大鼠回归,其作用机制可能涉及到氨基酸代谢及三羧酸循环等代谢过程。     

基于1H-NMR的当归四逆汤抗凝血作用的代谢组学研究

采用¹H-NMR代谢组学技术研究当归四逆汤抗凝血作用机制以及对小鼠血浆内源性代谢产物的影响。当归四逆汤灌胃给药1周后,观察当归四逆汤对小鼠凝血酶时间的影响,并采用¹H-NMR技术分析小鼠血浆代谢指纹图谱,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares-discrimination analysis,OPLS-DA),研究给药组与正常组之间的代谢物组差异,筛选与抗凝血作用相关的潜在生物标志物。连续当归四逆汤灌胃给药1周后,能显著延长小鼠凝血酶时间(P<0.05)。代谢组学结果显示空白组和复方组能明显区分,与空白组比较,复方组内源性代谢产物肉碱、苯丙氨酸和异丁酸显著上调(P<0.01),赖氨酸、组氨酸和胆固醇显著下调(P<0.05)。肉碱、苯丙氨酸、组氨酸和胆固醇为当归四逆汤抗凝过程中潜在代谢标志物,当归四逆汤可能通过调节脂质代谢、能量代谢和氨基酸代谢影响血小板聚集功能和组织因子、纤维蛋白酶的表达来发挥抗凝作用。