代谢组学应用于中医药研究的思考

代谢组学是关于生物体内源性代谢物质种类、数量及其变化规律的学科。本论文在分析国内外有关代谢组学应用于中医药研究的文献基础上,探讨代谢组学与中医证候、中医整体观、中药质量标准化研究、中药的活性成分的研究以及中药方剂研究的关系,认为代谢组学能够以现代化的科技手段实现对活体组织器官进行无损伤、几乎接近生理条件的动态研究,这种研究特点与中医学的整体观、系统观和辨证论治思维相吻合,与中医认识和解释疾病的方法相一致;采用系统生物学的策略和方法,以基于疾病和药物干预下的系统代谢网络的整体性和动态性的变化来评价中药整体效应,用以解释中药方剂对疾病的治疗作用,使得代谢组学成为中药现代化研究中一个非常合适的方法。代谢组学将会是中医药现代化研究较为合适的切入点而且非常有用的技术手段。     

代谢组学的发展与药物研究开发

代谢组学是近年来新发展起来的一门组学,其主要研究体系有生物体液、生物组织及单个细胞的代谢组,利用一些现代的分析技术,如NMR、LC-MS、GC-MS等,取得整个研究体系的多维数据后,利用模式识别和专家系统技术寻找其中的系统生物学信息。本文从代谢组学的发展,代谢组学的研究范围和研究方法,以及在药物的作用机制和安全性评价,疾病模型,特别是中药研究的应用等方面予以阐述。     

基于液相色谱质谱联用系统的维吾尔医异常黑胆质证哮喘病的血清代谢组学研究

利用液相色谱质谱联用技术开展维医异常黑胆质证哮喘的血清代谢组学研究,血清样品经4倍体积乙腈沉淀蛋白处理,对采集的谱图进行峰提取、峰匹配和缺失值过滤后,采用主成分分析和偏最小二乘－判别分析进行数据解读。结果发现,异常黑胆质证哮喘病人的代谢表型发生了显著变异,主成分分析得分散点图中健康对照组与患病组分类良好;偏最小二乘－判别分析发现了15个表征代谢表型变异的生物标记物,对其中9个进行了结构鉴定,预测了其余6个的分子式。与健康对照组比较,肉豆蔻酰溶血磷脂酰胆碱、十五酰溶血磷脂酰胆碱、棕榈酰溶血磷脂酰胆碱、二十碳三烯酰溶血磷脂酰胆碱、油酰溶血磷脂酰胆碱、十七酰溶血磷脂酰胆碱、单棕榈酸甘油酯、N－十四酰二氢鞘氨醇和未知代谢物C20H43NO2、C22H47NO3在患病组的含量显著下降,而硬脂酰胺和未知代谢物C16H35NO、C16H33NO、C27H3O14、C20H39NO的含量显著升高。异常黑胆质证哮喘中溶血磷脂酰胆碱的降低可能与炎症介导的肺表面活性物质的功能异常有关,这为进一步认识维医异常黑胆质的发病机制与维医独特的治疗原则提供了初步基础。     

基于“证治代谢组学”假说探讨中药（单体/复方）药效物质基础的研究思路与实践＊

中药(单体/复方)药效物质基础研究是中医药现代研究的关键问题之一。然而,目前运用的生化和分子生物学方法很难诠释其多靶点、整体性和动态性的整合调节作用。课题组提出的"证治代谢组学"假说理论指出,不同的证候存在"证相关代谢谱群"和"证相关生物标志物",这可能是中药药效物质基础所在,辨证论治后偏离的代谢网络功能呈现回归趋势。基于"证治代谢组学"假说开展中药(单体/复方)药效物质基础研究,这将为阐释中药(单体/复方)防病治病和养生保健的科学内涵及其对疾病个体的整合调节作用提供新的思路。本文以冠心病为研究载体、气阴虚血瘀证为切入点、活血保心丸为干预措施,就该研究思路的内涵与总体模式、提出的背景与依据、实践的方式与可行性、创新与特色及其研究意义等进行了简要介绍。     

五味子水提液治疗肾小球肾炎大鼠的尿液代谢组学研究

目的：采用基于气相色谱-质谱联用(gas chromatographymass spectrometry, GC-MS)的尿液代谢组学技术研究五味子水提液治疗肾小球肾炎大鼠的机制。方法将大鼠按随机数字表法分为正常组、模型组、给药组各10只。采取大鼠注射阳离子化牛血清白蛋白方法制作大鼠原位免疫复合物性肾炎模型,检测各组大鼠24 h尿蛋白,并采用基于GC-MS的尿液代谢组学技术结合模式识别方法对各组大鼠尿液进行代谢网络分析,筛选与肾小球肾炎疾病相关的潜在生物标记物。结果给药后12 d,给药组大鼠24 h尿蛋白含量[(9.24±2.69)mg比(76.04±18.88)mg]较模型组降低(P＜0.01);尿液代谢组学共确定15个内源性生物标记物,涉及代谢通路包括不饱和脂肪酸的生物合成、丙酮酸代谢、糖酵解代谢等。结论五味子可能通过调节花生四烯酸及脂肪酸代谢发挥治疗肾小球肾炎的作用。     

代谢组学在心血管疾病中的精准应用

精准医疗的本质是对大样本人群及特定疾病类型进行生物标志物的筛选、定量、验证及应用,最 终达到寻找疾病的发病原因、机制及治疗靶点的目标。代谢组学作为检测体内代谢物技术之一,可以通过发现 体内代谢物水平的变化及时对机体生理状态做出预判与诊断,并指导进行相应的干预及治疗。本文将对代谢 组学技术,在心血管疾病精准诊断、发病机制和治疗方面的应用进行综述。     

非肥胖糖代谢异常大鼠血清的代谢组学

 目的 探讨非肥胖型2型糖尿病的发病机制。方法 建立肥胖抵抗大鼠模型,取静脉血,测生化指标,对血清进行代谢组学分析。结果 大鼠在高糖高脂饮食饲养16周后,与基础饲料组相比,血糖、胰岛素、低密度脂蛋白及总胆固醇显著升高,高密度脂蛋白显著下降,同时糖酵解产物丙酮酸降低,三羧酸循环的中间代谢物柠檬酸、苹果酸、延胡索酸及琥珀酸减少,尿酸增加,脂肪酸、氨基酸代谢异常。结论 高糖高脂饮食干预后,肥胖抵抗大鼠能量代谢显著变化,对探讨饮食导致的非肥胖型2型糖尿病发病机理的研究有重要意义。     

代谢组学技术在糖尿病研究中的应用

糖尿病是典型的代谢性疾病,其危害主要来自高发的并发症,并最终导致高致死率和致残率.目前糖尿病确切机制仍然未知,也未见有效的根治方法,故预防成为重中之重.代谢组学作为一种能够识别和测量生物体整体代谢变化的新技术,已被广泛应用到糖尿病的相关研究中,并显现出在疾病防治中的巨大潜力.     

The metabolomic profiling of serum in rats exposed to arsenic using UPLC/Q-TOF MS

Chronic arsenicosis induced by excessive arsenic intake can cause damages to multi-organ systems, skin cancer and various internal cancers. However, the key metabolic changes and biomarkers which can reflect these changes remain unclear resulting in a lack of effective prevention and treatments. The aim of this study is to determine the impact of chronic arsenic exposure on the metabolism of organism, and find the metabolites changes by using metabolomic techniques. Thirty male Wistar rats were randomly divided into three groups. The arsenite was administered in water, and the doses were 0, 10, and 50 mg/L, respectively. The exposure lasted for 6 months. The endogenous metabolite profile of serum was investigated by ultra-performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry. Partial least squares discriminant analysis (PLS-DA) enabled clusters to be visualized. Nine serum principal metabolites contributing to the clusters were identified, which were CPA (18:2(9Z,12Z)/0:0), LysoPC (14:0), LysoPC (18:4 (6Z,9Z,12Z,15Z)), LysoPC (P-18:0), l-palmitoylcarnitine, LysoPC (20:2(11Z,14Z)) in positive ESI mode and deoxygcholylglycine, LysoPE (0:0/20:2(11Z,14Z)), 15(S)-hydroxyeicosatrienoic acid in negative ESI. These changes of metabolites in rats suggested the changed metabolism in rats exposed to arsenic. These findings may further aid diagnose and serve as targets for therapeutic intervention of arsenicosis.     

补阳还五汤治疗大鼠气虚血瘀型脑缺血的代谢组学研究

目的：探讨补阳还五汤对气虚血瘀型脑缺血大鼠生物代谢途径的影响。方法：将30只大鼠随机分为假手术组、模型组和补阳还五汤组(3.49 g/kg)。模型组和补阳还五汤组采用荧光微球诱导多发性脑梗死合并睡眠剥夺,建立气虚血瘀型脑缺血动物模型,并分别给予蒸馏水或补阳还五汤灌胃。假手术组给予蒸馏水灌胃,不睡眠剥夺和微球注射。记录各组大鼠的体质量。实验结束后,处死大鼠,采血分析。酶联免疫吸附试验法检测大鼠血清中血栓素B₂(TXB₂)和6-酮基-前列环素1α(6-keto-PGF_1α)水平。采用液质联用的代谢组学方法检测血清样品。结果：与假手术组比较,模型组大鼠平均体质量明显降低,TXB₂/6-keto-PGF_1α比值升高(均P<0.05);与模型组比较,补阳还五汤组大鼠平均体质量升高,药物干预可降低TXB₂/6-keto-PGF_1α比值(P<0.05)。代谢组学结果显示,假手术组与模型组比较,差异有统计学意义(P<0.05),补阳...