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基于尿液代谢组学分析肉豆蔻麸煨炮制前后对大鼠长期毒性的作用差异
目的:研究肉豆蔻麸煨炮制前后对大鼠长期毒性作用机制的差异性,探讨肉豆蔻麸煨炮制的科学内涵.方法:采用尿液代谢组学法,大鼠随机分为正常组、肉豆蔻生品组(剂量10 g·kg-1)和麸煨品组(剂量10 g·kg-1),灌胃给药12周后,采集各组大鼠24 h的尿样,通过偏小二乘法-判别分析(PLS-DA)鉴别各组代谢物谱的差异,通过变量重要性投影(VIP)发现并鉴定潜在的生物标志物.结果:由PLS-DA得分可知,生品组与正常组完全分离,麸煨品组位于二者之间,接近于正常组.鉴定了17个与肉豆蔻毒性相关的生物标志物,与正常组比较,生品组中与肾毒性相关的肌酐含量显著降低,与肝毒性相关的尿中泛酸、肉毒碱C2∶0和氨基酸代谢异常,麸煨品组对肌酐、泛酸、肉毒碱C2∶0和氨基酸代谢均有向正常组显著回调的作用.结论:肉豆蔻生品长期应用有致肝、肾毒性,而麸煨炮制可降低该毒性.
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泽泻在自发性高血压大鼠体内尿液代谢组学的研究
目的:考察泽泻对自发性高血压(SHR)大鼠干预前后的尿液代谢变化,寻找高血压病潜在标志物,探讨中药泽泻降压的药理机制.方法:基于UPLC-TOF/MS的代谢组学技术,将采集的SHR大鼠尿液样本进行单维及多维数据分析,鉴定差异化合物,分析相关代谢通路.结果:泽泻可平稳降压,干预前后大鼠的尿液代谢谱呈明显分离,干预前后L-酪氨酸、4-(2-氨基酚)-2,4-去酮丁酸、L-苯丙氨酸等8个标志物具有显著变化,涉及色氨酸代谢、酪氨酸代谢等芳香族氨基酸代谢通路.结论:SHR大鼠给予泽泻后可使异常的代谢趋向正常,并且其血压下降的机制可能与芳香族氨基酸代谢、脂质调节有关.
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基于尿液代谢组学的黄芩抗肝纤维化作用研究
该文运用代谢组学技术并结合病理学,评价黄芩水煎液及黄芩苷抗肝纤维化作用,探究其可能的作用机制、干预靶点及代谢路径.实验采用皮下注射四氯化碳(CCL4)8周诱导大鼠肝纤维化模型,并同时灌胃给予高、中、低剂量的黄芩水煎液及黄芩苷,检测大鼠病理组织形态并进行定量评分,采用UPLC-Q-TOF-MS分析方法进行尿液代谢组学研究,比较不同组在不同时间对肝纤维大鼠尿液中潜在生物标志物含量变化规律.结果表明,黄芩水煎液可通过调控L-色氨酸、3-甲基二氧吲哚、5-羟基吲哚乙酰苷氨酸、甲基丙二酸、亮氨酸,黄芩苷可通过调控左旋色氨酸、3-甲基二氧吲哚、5-羟基吲哚乙酰甘氨酸、4-(2-氨基-3-羟苯基)-2,4-二酮丁酸、犬尿酸及甲基丙二酸,参与色氨酸及亮氨酸代谢有效改善肝纤维化,体现了黄芩"多靶点、多途径"的作用特点.两者均以低剂量为佳,且病理结果无统计学差异.
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基于尿液代谢组学研究黄连和胆黄连对热证药效作用机制的差异性
利用超高效液相色谱与LTQ-Orbitrap-MS串联质谱仪的尿液代谢组学方法,研究黄连、胆黄连对热证模型大鼠药效作用机制的差异性,探讨胆黄连炮制的科学性.采用大鼠灌胃附子、干姜、肉桂水煎液15d并皮下注射干酵母混悬液致热证模型,给药15d后采集各组大鼠造模后0～6,6～12,12～24 h的尿样;采用主成分分析(PCA)、偏小二乘-判别分析(PLS-DA)法等技术进行数据处理.正常组与模型组在0～6,6～12 h达到分离,12～24 h出现重叠,分离趋势不明显;黄连组和胆黄连组0～6h大鼠尿样与模型组分离,接近于正常组;黄连组和胆黄连组在0～6,6 ～ 12 h大鼠尿样有分离趋势.鉴定30个与热证相关的差异代谢物,结果表明,黄连经猪胆汁炮制后对热证模型大鼠的整体药效作用发生改变,胆黄连解热作用具有多靶点、起效快、作用强度较强的特点,主要通过对胆碱能神经递质、氨基酸代谢、嘌呤代谢的调节发挥解热作用.
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基于尿液代谢组学研究玄参对阴虚火旺甲亢大鼠的滋阴降火作用机制
中药玄参是滋阴降火的要药,临床可用于治疗阴虚火旺甲亢,但其作用机制尚不明确.本研究以玄参治疗阴虚火旺甲亢作用机制为目的,采用优甲乐(左甲状腺素钠片)所致的大鼠阴虚火旺甲亢模型.基于超高效液相色谱串联质谱联用技术的尿液代谢组学方法进行研究.结果显示,玄参可缓解阴虚火旺甲亢症状,经尿液代谢轮廓分析发现脯氨酸二甲内盐、雌酮、胸苷、5-羟吲哚乙酸、环磷酸腺和左旋多巴这6个差异代谢物可能是玄参治疗阴虚火旺甲亢的潜在代谢标志物,其涉及相关性强的通路有色氨酸代谢、嘧啶代谢、酪氨酸代谢、嘌呤代谢和甾体激素类生物合成这5条代谢路径.本研究运用尿液代谢组学方法揭示了玄参干预阴虚火旺甲亢的作用机制,为玄参“滋阴降火”功效的临床应用提供了理论依据.
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石榴皮鞣质对肾小球硬化大鼠内源性物质代谢的影响及代谢通路分析
目的 利用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS)的尿液代谢组学研究方法,考察石榴皮鞣质对肾小球硬化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,为研究石榴皮鞣质对肾小球硬化大鼠的改善作用及其机制提供理论依据.方法 将48只SD大鼠随机分为假手术组,模型组,贝那普利组,石榴皮鞣质高、中、低剂量组,采用单侧肾切除结合2次尾iv盐酸多柔比星的方法制备肾小球硬化大鼠模型,ig给药8周,每周收集大鼠24 h尿液,用HiPLC-MS对其检测分析;采用主成分分析(PCA)、偏小二乘法判别分析(PLS-DA)及正交偏小二乘法判别分析(OPLS-DA)等方法对各组大鼠尿液代谢物进行聚类分析,筛选出潜在的生物标志物并构建相应的代谢通路.结果 代谢组学分析发现给药后第8周各组大鼠尿液有明显的聚类现象,通过对重要变量的分析鉴定,筛选出10个潜在的生物标志物;涉及的代谢通路包括色氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸等多种氨基酸的代谢通路.结论 石榴皮鞣质干预下的肾小球硬化大鼠内源性代谢物聚类性趋近正常水平,为进一步阐明石榴皮鞣质对肾小球硬化大鼠的作用机制提供依据.
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卡托普利对心梗后心衰大鼠尿液代谢组学的影响
目的 研究卡托普利对心肌梗死后心衰大鼠尿液代谢组学的影响.方法 采用结扎左冠状动脉前降支致心肌梗死后心力衰竭大鼠模型,术后随机分为模型组、卡托普利组,给药8周后,利用核磁共振氢谱(1H-NMR)技术检测大鼠尿液小分子及大分子代谢物,建立大鼠尿液的代谢图谱,并采用主成分分析(PCA)及正交偏小二乘判别分析(OPLS-DA)对代谢图谱进行主成分分析及模式判别,以观察卡托普利对心衰大鼠尿液代谢组学的影响.结果 模型组与卡托普利组尿液小分子及大分子代谢物均能明显区分.与模型组相比,卡托普利组谷氨酰胺、肌肝、牛磺酸、柠檬酸、苹果酸、苯基丙氨酸含量升高;3-羟基丁酸、乙酸、丙酮、磷脂酰胆碱、三甲胺、马尿酸含量下降.结论 心梗后心衰大鼠尿液代谢组学出现变化,卡托普利能有效调控紊乱的代谢产物,促使代谢表型向正常范围回归.
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电针对肝郁型功能性消化不良大鼠代谢组学的影响
目的:从情志致病角度,通过分析下丘脑γ-氨基丁酸及尿液代谢组学表达的影响,探究肝郁型功能性消化不良的发病机制.方法:选用48只SPF级Wister大鼠分为空白组、模型组、电针组和假针刺组.建立夹尾法伴辅助刺激肝郁型功能性消化不良大鼠模型.实验第15到第28天,电针组选取足三里穴、肝俞穴刺激;假针刺组在距尾尖1/3、2/3处电针刺激.观察大鼠行为学变化;计算胃内残留物率和小肠推进率检测胃肠道动力功能;采用免疫组化的方法测定下丘脑中γ-氨基丁酸的表达情况;运用高效液相色谱-质谱联用对尿液进行代谢组学研究,分析尿液样本中小分子物质波峰面积的改变情况.结果:与模型组比较,电针组γ-氨基丁酸的表达明显升高(P＜0.01)且尿液代谢组中柠檬酸、琥珀酸、苯丙氨酸、α-酮戊二酸、天门冬氨酸、肉豆蔻酸的峰面积有上升的趋势(P＜0.05),假针刺组无明显差异.结论:电针足三里穴、肝俞穴对治疗肝郁型功能性消化不良及胃肠神经系统有良好的调节功能,对γ-氨基丁酸有正调节作用,并可以改善尿液样本中小分子物质的代谢含量.
关键词： 肝郁型功能性消化不良 γ-氨基丁酸 尿液代谢组学 -
尿液代谢组学对神经变性疾病诊断及机制探索应用的研究进展
代谢组学的原理是通过机体的动态代谢途径研究各种生命现象及其机制.目前,其已成为一种新的研究机体代谢产物谱变化的系统方法.其中,以人体代谢网络末端产物——尿液作为研究对象的尿液代谢组学,以其无创、标本易于获取的特点而成为当前极具发展潜力的重要分支.代谢组学现已在以阿尔茨海默病、帕金森病为代表的神经变性疾病的早期诊断和机制探索中得到了应用,本文即对该方面作一系统综述.
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尿液代谢组学筛选膀胱癌代谢标志物研究进展
膀胱癌是泌尿生殖系统常见的恶性肿瘤之一,其具有高进展率、高发病率和死亡率以及高复发率特征.目前,针对膀胱癌早期诊断和预后监督缺乏有效的生物标志物.代谢组学作为系统生物学重要分支之一,尿液代谢组学在膀胱癌生物标志物筛选和鉴定等方面具有显著的优势.已有大量文献研究报道了尿液代谢组学在膀胱癌中应用,并在尿液中筛选发现20多种膀胱癌代谢标志物.全文根据目前尿液代谢组学在膀胱癌中的研究进展,对尿液代谢组学以及发现的膀胱癌代谢标志物嘌呤与嘧啶、色氨酸、马尿酸、肉毒碱类和牛磺酸等进行综述.
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黄连解毒汤干预胃火炽盛证引起的口腔疾病患者尿液代谢组学研究
[目的]运用代谢组学方法,研究胃火炽盛证引起的口腔疾病患者的尿液代谢物变化及黄连解毒汤对其干预作用,探索胃火炽盛证引起的口腔疾病患者尿液中的潜在标志物.[方法]按照诊断标准、纳入标准、排除标准等纳入胃火炽盛证引起的口腔疾病患者58例作为口腔疾病患者组,所有患者服用黄连解毒汤5d后为黄连解毒汤干预组,另外纳入健康对照组10例.利用超高效液相色谱-静电场轨道阱质谱联用(ultra performance liquid chromatography coupled with orbitrap tandem mass spectrometry,UHPLC-Orbitrap MS)法对口腔疾病患者黄连解毒汤干预前和干预后,以及健康对照组的尿液进行分析,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)和正交偏小二乘法-判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)处理数据,区分代谢轮廓并寻找可能的生物标记物.[结果]健康对照组和口腔疾病患者组初步鉴定38个差异代谢物,口腔疾病患者组黄连解毒汤干预前和干预后初步鉴定出36个差异代谢物.3组中鉴定出α-N-苯乙酰基-L-谷氨酰胺等10种化合物可能与黄连解毒汤干预胃火炽盛证引起的口腔疾病的作用机制和代谢途径有关,分别为癸酰肉碱、α-N-苯乙酰基-L-谷氨酰胺、反-2,顺-4-癸二烯酰肉毒碱、异亮羟基脯氨酸、3-氨基己酸、10,20-二羟基二十碳酸、菊蒿醇B、Sterebin A、亮菌素和L-谷氨酰胺.推测黄连解毒汤治疗胃火炽盛证口腔疾病主要涉及的代谢通路为三聚氰胺、天冬氨酸和谷氨酸代谢,D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢等.[结论]本研究首次从代谢组学角度研究了健康对照组和胃火炽盛证口腔疾病患者组,以及胃火炽盛证口腔疾病患者黄连解毒汤干预前和干预后尿液中代谢模式差异,证实黄连解毒汤可以显著修复胃火炽盛证引起的口腔疾病患者尿液中的内源性小分子代谢紊乱.
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石榴皮鞣质改善慢性肾小球肾炎大鼠的尿液代谢组学的通路分析
目的: 探讨石榴皮鞣质改善慢性肾小球肾炎大鼠尿液代谢组学的通路.方法: 运用KEGG 数据库进行信号通路分析,用HMDB 数据库对代谢产物分子注释、相关的酶或转运蛋白及其相关性质进行分析,MetPA 网络软件对代谢产物路径进行可视化作图.结果: 12个差异性代谢产物共参与了16条代谢途径,其中"色氨酸代谢"、"三羧酸循环"、"苯丙氨酸代谢"、"半胱氨酸和甲硫氨酸代谢"的代谢通路影响显著(P<0.05).结论: 石榴皮鞣质干预下的慢性肾小球肾炎大鼠中"色氨酸代谢"、"三羧酸循环"、"苯丙氨酸代谢"、"半胱氨酸和甲硫氨酸代谢"发生变化参与其病理过程.
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鞣花酸对D-型半乳糖致衰老大鼠干预的尿液代谢组学生物标志物的筛选及代谢通路分析
目的:利用高效液相色谱串联质谱仪(LC-MS)的尿液代谢组学方法,考察鞣花酸对D-型半乳糖致衰老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代谢途径,为研究鞣花酸对D-型半乳糖致衰老大鼠的改善作用及其机制提供理论依据.方法:采用皮下颈静脉注射D-型半乳糖的方法建立氧化衰老大鼠模型,灌胃给予鞣花酸连续8周,收集给药8周24h尿液,用液相色谱一高分辨质谱对其检测分析;采用主成份分析(PCA)、偏小二乘法判别分析(PLS-DA)及正交偏小二乘法判别分析(OPLS-DA)等方法对正常对照组,模型组,阳性对照组,鞣花酸高剂量组、中剂量组、低剂量组6组大鼠尿液代谢物进行聚类分析,筛选出潜在的生物标志物并构建相应的代谢通路.结果:代谢组学分析发现造模后第8周各组大鼠尿液有明显的聚类现象,通过对重要变量的分析鉴定,筛选出12个潜在的生物标志物;涉及的代谢通路包括三羧酸循环、色氨酸代谢、丙酮酸代谢、二元羧酸及牛磺酸代谢等.结论:鞣花酸干预下的D-型半乳糖致衰老大鼠内源性代谢物聚类性趋近正常水平,为进一步阐明鞣花酸对D-型半乳糖致衰老大鼠的作用机制提供依据.
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基于尿液代谢组学探讨淫羊藿大极性黄酮对大鼠内源性物质代谢的影响
目的 运用代谢组学方法 研究淫羊藿大极性黄酮(EHPF)对正常生理状态大鼠尿液中内源性物质代谢的影响.方法SD大鼠随机分为空白组、EHPF组,每组10只,EHPF组灌胃给予EHPF提取物21.6 mg·kg-1,空白组给予等体积蒸馏水,每日1次,连续20 d,于末次给药后代谢笼收集大鼠12 h尿液,处理后采用超高效液相色谱-飞行时间质谱联用(UPLC-TOF/MS)分析,所得结果 进行多元数据分析、 潜在生物标志物鉴定及生物学意义分析.结果鉴定出6个潜在生物标志物,归属5条主要代谢通路,EHPF可使5-羟吲哚乙醛和5-甲氧基吲哚乙酸表达升高,促进色氨酸及5-羟色胺代谢途径;还可降低肾上腺素和L-甲状腺原氨酸水平,可能对神经系统、 心血管系统、 免疫系统具有一定的保护作用;同时EHPF对肉豆蔻酸和三丁酸甘油酯有明显的降低作用,也表现出可能不利于发生炎症时的保护作用及预防肿瘤疾病的潜在毒性.结论 EHPF对正常生理状态大鼠的神经系统、 心血管系统、 免疫系统具有潜在干预作用,为淫羊藿黄酮类化合物的安全使用及其治疗潜能的开发提供了一定依据.
