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基于血清代谢组学探究玄参对脾虚水湿不化大鼠的利水作用机制
目的:本实验采用血清代谢组学的方法对玄参在脾虚水湿不化模型大鼠的利水作用机制进行研究,并通过寻找具有生物学意义的内源性潜在生物标志物,以此探寻其相关代谢通路.方法:研究采用高脂饲料饮食诱导的方式对大鼠进行造模并对血清蛋白、胃泌素、胃排空率及水负荷等利水相关药效学指标进行检测,应用UPLC-Q-TOF-MS技术对空白组、模型组与玄参组大鼠血清进行分析,探求其潜在的关键性生物标志物及对应的相关性代谢通路.结果:玄参可改善脾虚水湿不化大鼠相关的药效学指标,同时寻找出与脾虚水湿不化模型及给予玄参干预后具有共同差异的生物标志物29个,涉及13条相关的代谢通路,应用相关代谢通路分析发现,影响为广泛的4条代谢通路可能是原发性胆汁酸生物合成、鞘脂类代谢、叶酸合成及甘油磷脂代谢.结论:故推测玄参对脾虚水湿不化状态下血清代谢产物具有调节作用,从而为进一步对玄参利水功效的临床安全应用提供理论依据.
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结合血清代谢组学与支持向量回归机揭示右归丸调节肾阳虚证的代谢标志物群及其作用机制
目的:寻找右归丸(Youguiwan,YGP)治疗肾阳虚证(KYDS)的血清代谢标志物群,并进一步探索右归丸中不同药性的中药(补阳药、补阴药、补血药)对代谢标志物的调节作用.方法:利用核磁共振氢谱(1H-NMR)技术对右归丸治疗的KYDS大鼠进行血清代谢组学研究,并结合模式识别来分析血清代谢物的变化情况,从而寻找右归丸治疗KYDS的代谢标志物.同时,利用支持向量回归机(SVR)建立数学模型,分析和预测了右归丸中不同药性中药的药量变化对代谢标志物的影响,探索右归丸中不同药性的中药起调节作用的代谢物,研究右归丸的作用机制.结果:找出了22个代谢标志物,包括氨基酸代谢(亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、丙氨酸、甲硫氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、苏氨酸、酪氨酸、牛磺酸),糖代谢(乳酸、乙酸和口-葡萄糖),能量代谢(甘油、肌酸、肌醇),菌群代谢[甜菜碱/氧化三甲胺(TMAO)],脂类代谢[极低密度脂蛋白(VLDL),低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)]及糖蛋白[Ⅳ-乙酰糖蛋白(NAG)].SVR分析后发现补阳药主要对HDL和甜菜碱/TMAO起作用,补阴药主要对LDL/VLDL,亮氨酸和NAG起作用;补血药主要对肌酸、谷氨酸、乳酸、甲硫氨酸、肌醇和甘油起作用.结论:基于1 H-NMR的血清代谢组学能够发现肾阳虚证的代谢标志物群,与SVR结合能进一步揭示右归丸中不同药性中药调节肾阳虚证的作用机制.
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基于核磁共振技术的益肾喘宁汤对支气管哮喘肾气虚证模型大鼠血清代谢组学的影响
目的 利用核磁共振技术探讨益肾喘宁汤治疗支气管哮喘肾气虚证的可能作用机制.方法 将42只Wistar大鼠随机分成正常对照组、模型组、中药组各14只,除正常对照组外,其余各组大鼠均采用卵蛋白联合游泳力竭法、恐伤肾双因素复合法建立支气管哮喘肾气虚证模型.实验第15天开始中药组大鼠给予益肾喘宁汤2.0g/ (kg·d)灌胃,正常对照组和模型组给予等量的生理盐水灌胃.各组大鼠连续灌胃15天后腹主动脉采血分离血清,进行氢谱核磁共振检测,终筛选并鉴定出各组大鼠血清中的差异代谢物.结果 共鉴定出20种差异具有统计学意义的血清代谢物,相对于正常对照组,模型组大鼠血清中异亮氨酸、谷氨酰胺含量显著升高,乳酸含量显著降低.相对于模型组,中药组大鼠血清中乳酸含量显著升高,脂类(R-CH3)、脂类(R-CH2)、脂类(CH2CH2CO)、脂类(CH2C=C)、脂类(C=CCH2C =C)以及不饱和脂肪酸的含量降低(P＜0.05).结论 益肾喘宁汤治疗支气管哮喘肾气虚证的可能主要机制为促进机体脂类代谢,进而改善机体能量代谢缺乏状态.
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大鼠急性心肌梗死后期血清代谢轮廓研究
目的：建立急性心肌梗死（AMI）大鼠血清代谢轮廓模型，探寻对AMI预后及并发症具有临床治疗价值的特征代谢物。方法选取健康雄性Wistar大鼠20只，随机平均分为对照组和AMI 1周组。AMI 1周组进行冠状动脉前降支结扎，建立AMI模型，1周后心脏取血处死。利用代谢组学研究平台对大鼠的血液样本进行代谢轮廓分析，建立大鼠AMI后血液的正交偏小二乘判别模型及主成分分析模型，结合SPSS 19.0软件的数据处理终得到特征代谢产物。结果成功建立了主成分分析模型及正交偏小二乘判别模型，同时从模型中筛选并鉴定了27种在AMI 1周组与对照组具有差异的特征代谢物，在这27种特征代谢物中溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺等差异明显。结论构建的代谢轮廓模型很好地拟合了AMI后期大鼠机体的代谢紊乱状态，筛选出的特征代谢产物可为该疾病治疗以及并发症的预防等提供参考和帮助。
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刮痧治疗腰椎间盘突出症不同方案疗效差异:基于血清代谢组学的评价
背景:刮痧干预腰椎间盘突出症在临床应用广泛,结合代谢组学等现代分析技术可多环节、多途径、多靶点对其机制效应进行研究.目的:运用气相色谱-质谱联用技术,分析刮痧对腰椎间盘突出症大鼠血清代谢谱的影响及不同方案的疗效差异.探讨刮痧治疗腰椎间盘突出症的作用机制,为临床治疗提供新的思路和依据,推动刮痧疗法的规范化、标准化进程.方法:48只雄性SD大鼠由浙江省实验动物中心提供,随机分为刮痧组(循经出痧组、循经不出痧组、穴位出痧组、穴位不出痧组)、模型组与空白组,每组8只.刮痧组和模型组制备自体髓核移植非压迫性腰椎间盘突出症模型.刮痧各组分别给予不同刮痧方案进行干预,隔日1次,3 d为一个疗程,共3个疗程.借助电子测痛仪,测定刮痧各组和模型组大鼠造模前后的机械阈值;使用气相色谱-质谱联用技术分析6组大鼠血清内源性差异代谢物.结果与结论:①刮痧各组和模型组造模后的机械痛阈值均较造模前显著降低(P<0.01);②根据代谢组学分析,共筛选出甘氨酸、丙酮酸、鸟氨酸等14种潜在的生物标志物,涉及甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,丙酮酸代谢和柠檬酸循环等7条代谢通路,其中刮痧通过调节尿素含量、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、丙酮酸代谢通路对腰椎间盘突出症模型大鼠起到抗炎作用,通过调节精氨酸和脯氨酸代谢通路达到镇痛效果;③分析刮痧4组甘氨酸、丙酮酸、鸟氨酸和尿素含量,发现循经出痧组的异常代谢物调节效果好,由此推测其治疗效果也较其他3组更为显著;④今后还需大样本的临床试验进行更为深入的研究.
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急性前壁心肌梗死后心力衰竭代谢组学轮廓研究
目的 分析急性前壁心肌梗死(acute anterior myocardial infarction,AAMI)后急性心力衰竭(acute heart failure,AHF)患者与未发生AHF患者血清代谢轮廓,寻找急性心肌梗死后心力衰竭发生原因高度相关的特征代谢物,对精准诊断和预后判断提供新的依据.方法 收集住院确诊AAMI后并发AHF患者21例和AAMI后未发生AHF患者23例及同期体检的健康人25例,采用超高效液相色谱与质谱联用(UPLC-MS)代谢组学研究平台筛选特征代谢产物,利用Graphpad软件进行系统分析.结果 成功建立了主成分分析模型(R2X=42.9％,Q2=9.1％)及正交偏小二乘法判别模型(R2X=59.2％,R2Y=91.9％,Q2=70.3％),并从中筛选鉴定了18种差异代谢物.结论 利用代谢轮廓分析方法所找到的特征代谢物具有很好的预示心力衰竭发生风险能力,为寻找新的治疗靶点、制定相应治疗方案及预后判断有较大的意义.
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佩兰对营养性肥胖大鼠的干预作用及代谢组学研究
目的:探讨芳香化湿药佩兰对营养性肥胖大鼠模型的干预作用,运用代谢组学方法探究其对模型大鼠血清中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.方法:将30只雄性SD大鼠,按体重随机分为正常组(10只)、高脂诱导组(20只),分别喂以普通饲料与高脂饲料,饲养4周;成功建立营养性肥胖大鼠模型后,将高脂诱导组按体重和血清甘油三酯(TG)随机平均分为模型组、佩兰3g/kg给药组.灌胃给药4周后取所有动物血清,检测其中甘油三酯(TG)、胆固醇(CHOL)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)和葡萄糖(GLU)含量;利用高分辨质谱检测内源性代谢物信号,经主成分分析并判别血清代谢物组学特征,筛选潜在生物标记物,应用MetPA和KEGG数据库对差异化合物进行通路分析.结果:高脂饲料诱导4周后大鼠体重、Lee's指数、TG、CHOL、HDL-C、LDL-C、GLU明显高于正常组,成功建立营养性肥胖大鼠模型.给药4周后,与模型组相比,佩兰给药组血清中TG、GHOL含量明显下降;代谢组学分析发现12种潜在生物标记物,主要通过色氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、鞘脂代谢3种代谢途径发挥作用.结论:芳香化湿药物佩兰明显降低营养性肥胖大鼠血清TG、GHOL含量,可能是通过调节色氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、鞘脂代谢等代谢途径改善氨基酸代谢、脂质代谢和能量代谢来发挥作用.
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基于UPLC/MS技术的乳腺癌血清代谢组学研究
目的:探索乳腺癌患者与健康人血清代谢组学差异,为乳腺癌的鉴定与诊断寻找血清潜在生物标志物,推测乳腺癌的发生机理.方法:利用超高压液相色谱质谱(UPLC/MS)技术建立了乳腺癌血清代谢指纹图谱.分别采用主成分分析(PCA)、偏小二乘法-判别分析(PLS-DA)和正交校正的偏小二乘法-判别分析(OPLS-DA)分析病例组和正常对照组之间的代谢差异.结果:通过变量重要性投影,结合质谱同位素分析和数据库检索筛选鉴定出了9个潜在生物标志物,涉及核苷代谢、磷脂代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢及皮质甾体激素代谢.结论:乳腺癌患者与健康对照人群在血清代谢水平上具有明显差异,差异代谢物的发现有助于为发现乳腺癌诊断的潜在标志物提供依据,推测哪些代谢通路参与了乳腺癌的发生发展,为乳腺癌发病机理研究与个体化治疗提供依据.
