胆酸和去氧胆酸抗惊厥作用的血清代谢组学研究

目的：探究胆汁酸单体化合物胆酸（cholic acid，CA）和去氧胆酸（deoxycholic acid，DCA）的抗惊厥作用机制。方法：将 3周龄雄性SD大鼠随机分为对照组、模型组、丙戊酸钠组（sodium valproate/valproic acid，VPA，189 mg/kg）、CA组（60 mg/kg）和 DCA组（60 mg/kg），每组9只，对照组及模型组为假给药，各给药组于造模前1 h预给药，连续给药16 d。采用（45.0±0.5）℃水浴建立惊厥大鼠模型，每隔1 d水浴1次，共计8次，观察记录模型组及各给药组大鼠惊厥发作时间、惊厥结束时间，对大鼠惊厥发作行为的严重程度进行评分。检测大鼠血清及海马组织中白介素1β（interleukin 1β，IL-1β）、肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）和IL-6含量及海马组织中谷氨酸（glutamic acid，Glu）和γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA）含量，苏木精-伊红（hematoxylin-eosin，HE）染色观察海马神经元病理损伤。超高效液相色谱仪串联高分辨质谱技术对大鼠血清进行代谢组学分析。结果：与模型组相比，各给药组大鼠惊厥潜伏期均显著延长，惊厥持续时间显著缩短（P均 < 0.001）；VPA组和DCA组惊厥发作等级显著降低（P < 0.001，P < 0.01），CA组差异无统计学意义。与对照组相比，模型组血清和海马组织中TNF-α，IL-6和 IL-1β含量均显著升高（P < 0.001），海马组织中Glu和GABA含量均显著升高（P < 0.001）；与模型组相比，DCA组和VPA组各项生化指标水平均显著降低（P < 0.001），而与模型组相比，除血清中IL-1β和海马组织IL-6的水平外，CA组其他各项指标均显著降低 （P < 0.01）。海马组织HE染色结果显示，与对照组相比，模型组大鼠海马组织中锥体细胞胞体紧缩，体积变小，染色加深，嗜碱性增强，胞质胞核分界不清；与模型组相比，各给药组大鼠海马神经元细胞形态得到明显改善。其中，DCA组大鼠海马神经元细胞形态与VPA组相近。血清代谢组学分析结果经过数据处理、文献及数据库比对，共鉴定出312个差异化合物。通过主成分分析（principal component analysis，PCA）及正交偏最小二乘法判别分析，共筛选出9个差异化合物；代谢通路富集结果显示， CA和DCA的抗惊厥作用主要涉及柠檬酸循环、氨基酸代谢和丁酸代谢通路。结论：CA和DCA对热性惊厥大鼠的行为学和生化指标等均具有一定的改善作用，其作用机制可能与惊厥过程中的能量代谢、氨基酸代谢和丁酸等短链脂肪酸代谢有关。

Serum metabolomics study of the anticonvulsant effects of cholic acid and deoxycholic acid