丹参多酚酸盐改善扩张性心肌病心肌功能的作用机制

将代谢组学与分子生物学方法相结合,研究了丹参多酚酸盐治疗扩张性心肌病的作用机制.采用主成分分析(PCA)法,分析了健康组、模型组及丹参多酚酸盐给药组大鼠血清代谢轮廓,采用正交校正的偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)法寻找潜在的生物标记物,共鉴定得到磷酯酰丝氨酸[16∶0/18∶1(9Z)]、溶血磷脂(16∶0)、溶血磷脂[20∶4(5Z,8Z,11Z,14Z)]、溶血磷脂[22∶6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)]、胆固醇硫酸酯、胆汁酸、γ-亚麻酸、二十二碳五烯酸和9'-羧基-γ-生育酚9种潜在的生物标记物.其中,γ-亚麻酸、二十二碳五烯酸和9'-羧基-γ-生育酚的含量在模型组中下降,经丹参多酚酸盐治疗后含量上升.通过Western bloting法和酶联免疫吸附法证实丹参多酚酸盐通过影响体内与γ-亚麻酸和9'-羧基-γ-生育酚相关的超氧化物岐化酶(SOD)、丙二醛(MDA)及其下游Bcl-2和Bax蛋白分子表达量,从而减少氧化应激所致的心肌细胞凋亡数量,达到治疗阿霉素所致扩张型心肌病的目的.     

松花粉干预卵巢早衰大鼠肝脏的广泛靶向代谢组学分析

卵巢早衰是妇科领域的常见病,中医认为卵巢早衰与肝肾的正常与否息息相关,通过药食两用物质对肝脏代谢的调理是治疗卵巢早衰的一种重要手段。该研究基于超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UHPLC-MS/MS)建立的广泛靶向代谢组学技术,探讨破壁松花粉对环磷酰胺诱导的卵巢早衰模型大鼠肝脏代谢的影响,旨在通过测定对照组、模型组、雌激素阳性对照组及施以不同剂量的松花粉干预组的SD大鼠肝脏组织中代谢物的含量变化,结合主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多元统计方法揭示松花粉干预卵巢早衰大鼠肝脏代谢的作用机制。通过正、负离子模式共检测出687种肝脏代谢物,PCA与OPLS-DA显示环磷酰胺诱导的模型组能够与对照组、阳性对照组、松花粉干预组等组别之间的代谢物较好的分离。通过单变量分析中的t检验(p<0.05)、变异倍数(FC>2或<0.5)与多变量分析中变量投影重要性(VIP值)>1相结合对差异代谢物进行筛选。与对照组相比,模型组SD大鼠肝脏中的32个生物标志物含量显著升高,28个生物标志物含量显著降低,主要涉及α-亚麻酸代谢、维生素B6代谢、嘌呤代谢、赖...     

基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用技术的血瘀模型大鼠血浆代谢组学分析

采用盐酸肾上腺素加冰水浴建立急性血瘀大鼠模型，使用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF/MS）检测空白对照组与血瘀模型组中血浆代谢物，用主成分分析（PCA）、有监督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）对代谢组学数据进行多维统计分析，筛选潜在生物标志物。与对照组相比，在血瘀模型组大鼠血浆中检测出46个差异代谢物，血瘀模型组中乙酰胆碱、N6，N6，N6-三甲基-L-赖氨酸、胞嘧啶、乙酰肉碱等21个代谢物显著上调，吲哚丙酸、LysoPC（14：0）等25个代谢物显著下调，可能与脂质代谢、半乳糖代谢、亚油酸代谢、不饱和脂肪酸生物合成、糖酵解、花生四烯酸代谢等通路有关。代谢产物可作为血瘀证研究中的重要标记物，该研究结果有助于揭示血瘀证的发病机制，可为临床血瘀疾病的诊断及选用药物治疗提供思路，为后续治疗手段提供参考依据。     

黄芩-栀子配伍治疗糖尿病肾病大鼠的尿液代谢组学研究

采用基于超高效液相色谱与串联四极杆飞行时间质谱仪(Ultra-high performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UHPLC-Q-TOF MS)联用的代谢组学方法,通过分析大鼠尿液内源性代谢物的变化,研究黄芩-栀子药对治疗糖尿病肾病的作用机制。利用高脂高糖饲料喂养并腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立糖尿病大鼠模型。给药12周后,采用UHPLC-Q-TOF MS对正常对照组、模型组、黄芩-栀子药对治疗组的尿液样品进行代谢轮廓分析。利用正交偏最小二乘判别分析(Orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)对实验数据进行分析,挑选出对各组分分离贡献较大(VIP>1,p<0.05)的化合物在Human Metabolome Database(HMDB)等数据库进行质谱信息匹配,共鉴定出糖尿病肾病潜在生物标记物31个,给药后回调生物标记物16个。研究结果表明,黄芩-栀子药对通过影响胆汁酸的合成与代谢、尿毒素代谢、能量代谢、色氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢等通路对糖尿病肾病起到治疗作用,其中胆汁酸的合成与代谢、尿毒素代谢和能量代谢可能是黄芩-栀子药对发挥治疗作用的主要途径。与单味药相比,配伍后的药对具有了新的药理作用。     

黄芪口服液降低大鼠顺铂毒性作用机制的尿液代谢组学研究

采用基于液相色谱-飞行时间质谱联用(LC-TOF-MS)技术的代谢组学方法,分析大鼠尿液内源性代谢物的变化,研究黄芪口服液(HO)降低大鼠顺铂(CDDP)毒性的作用机制.采用低剂量多次腹腔注射CDDP的方法建立CDDP染毒大鼠模型,并连续给予16天HO.于第18天收集正常对照(Control)组、顺铂模型(CDDP)组和黄芪口服液(HO)组大鼠的24 h尿液, 进行LC-TOF-MS分析,以获取尿液代谢物组数据集,对所得数据进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)等多元统计分析,以筛选潜在生物标志物.于第20天采集大鼠血清测定肌酐和尿素氮水平.血清指标测定结果表明, HO可以显著降低CDDP染毒大鼠的肌酐和尿素氮水平(p<0.05).PCA得分图显示,3组可分别聚类,HO组位于Control组和CDDP组中间,表明HO可部分改善CDDP所致大鼠尿液代谢产物的异常变化.综合OPLS-DA分析、t检验和倍数变化分析结果,最终共筛选并初步鉴定出35个尿液代谢产物作为HO减毒相关的潜在生物标记物.代谢通路分析结果表明,HO可通过纠正体内氨基酸代谢、能量代谢和核苷酸代谢等通路的紊乱,降低CDDP所致机体毒性.     

基于超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱质谱的结直肠癌患者血清脂质组学研究

该研究采用超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱质谱结合主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS－DA）对结直肠癌（CRC）患者和健康人的各50例血清样本进行脂质组学分析,通过P < 0.05和倍数变化 > 1.5或 < 0.67筛选组间差异脂质,利用受试者工作特征曲线（ROC）验证其诊断能力,为基于脂质组学的CRC筛查提供参考。结果表明,两组血清脂质谱存在明显差异,发现155种差异脂质,以磷脂酰胆碱（PC）和甘油三酯（TAG）为主,涉及磷脂酰胆碱代谢和甘油三酯代谢。筛选并鉴定9个脂质标志物,包括棕榈酰乙醇胺、棕榈酸、鞘氨醇、鞘磷脂（SM）d40∶3、SM d36∶0、TAG 58∶1、PC 34∶2、PC 36∶6、PC 38∶7,其ROC曲线面积（AUC）均大于0.80,特异性与灵敏度较高,对于CRC筛查具有较高的临床诊断价值和应用潜力。     

基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱的缺血性脑卒中的代谢组学研究

采用基于超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱的代谢组学方法,研究缺血性脑卒中患者和健康人群的血浆,分析了缺血性脑卒中的生物标志物.实验收集30例缺血性脑卒中患者和17例健康志愿者的血浆样品,采用主成分分析和正交偏最小二乘判别分析,研究了缺血性脑卒中患者组和健康对照组血浆中的代谢物差异,并进行了代谢通路分析.实验结果表明,患者组血浆中的二氢神经鞘氨醇、植物鞘氨醇等物质含量升高,谷氨酰胺、焦谷氨酸和2-酮丁酸等物质含量降低.结果表明,脑卒中不仅影响了鞘脂类和氨基酸的代谢,还对能量代谢产生了显著的影响.     

基于超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱的结直肠腺瘤患者血清代谢组学研究

采用超高效液相色谱－四极杆－静电场轨道阱质谱结合主成分分析、正交偏最小二乘判别分析对46例结直肠腺瘤患者（年龄57.8 ± 10.7岁）和45例健康人（年龄54.4 ± 8.2岁）的血清样本进行分析,通过变量权重投影分析和火山图筛选结直肠腺瘤患者血清中的代谢标志物,利用受试者工作特征曲线（ROC）验证代谢标志物的诊断能力。结果表明,两组血清的代谢轮廓有显著差异,筛选并鉴定了20个生物标志物,涉及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸合成,花生四烯酸代谢、α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢、氨酰-tRNA合成、鞘脂代谢、甘油磷脂代谢、色氨酸代谢,其生物标志物16-羟基棕榈酸、花生四烯酸、肌酸、缬氨酸、亮氨酸、色氨酸、α-亚麻酸、牛磺鹅脱氧胆酸、LysoPC（20∶3）的ROC曲线面积（AUC）均大于0.90,特异性与灵敏度较高,对于结直肠腺瘤筛查具有较高的诊断价值和临床应用潜力。研究结果可为基于代谢组学的结直肠腺瘤筛查提供参考资料。     

格列美脲治疗的2型糖尿病大鼠的尿液代谢组学研究

采用快速高分离度液相色谱-质谱技术(RRLC-MS)检测经格列美脲治疗的2型糖尿病大鼠尿液中代谢物的变化, 对糖尿病组、 给药组和健康对照组大鼠的尿液代谢物谱进行了分析. 采用主成分分析(PCA)对3组大鼠进行分类并寻找潜在生物标记物. 结果表明, 3组大鼠的尿液代谢物谱得到了很好的区分, 发现并鉴定了2个潜在生物标记物, 分别为4-脱氧三羟基丁酸和4-胍基丁酸. 格列美脲对2型糖尿病大鼠的药物作用可能体现为对氨基酸代谢的调节作用.     

非靶向尿液代谢组学方法研究五味子治疗精尿病并发症作用机制

采用超高效液相色谱-串联四级杆飞行时间质谱联用技术(Ultra-performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC/Q-TOF-MS),结合主成分分析技术(Principal component analysis,PCA),进行了五味子治疗糖尿病并发症大鼠尿液代谢组学研究,对五味子治疗糖尿病并发症大鼠后尿液生物标志物变化进行了考察.采用UPLC/Q-TOF-MS方法分析了健康组、糖尿病并发症模型组和五味子给药组的大鼠尿液,采用偏最小二乘法-判别分析(Partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)和正交偏最小二乘法-判别分析(Orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)载荷图筛选,通过分析对各组分离贡献较大(VIP>1,P°0.05)化合物的串联质谱数据,再经Human Metabolome Data-base(HMDB)等数据库检索,进行质谱信息匹配,尿液中共鉴定出28种潜在生物标记物,其中正谱13种,负谱15种.这些生物标记物主要影响戊糖和葡糖醛酸相互转化通路、核黄素代谢、泛酸和CoA合成、精氨酸和脯氨酸代谢、肠内菌代谢、嘌吟代谢、Vc代谢胆酸合成、色氨酸代谢等通路,五味子从能量代谢、氨基酸代谢、肠内菌代谢、脂类代谢等各个角度发挥治疗糖尿病并发症的作用.从各个通路的相关生物功能分析,五味子治疗糖尿病肾病的作用较强,此外还具有降脂、抗氧化的功效.     

Monitoring quality consistency of Liuwei Dihuang Pill by integrating the ultraviolet spectroscopic fingerprint,a multi‐wavelength fusion fingerprint method,and antioxidant activities

Liuwei Dihuang Pill, a classical traditional Chinese medicine, has been widely used to treat kidney yin deficiency in China for hundreds of years. Little attention, however, has been paid to quality control methods for this formulation. In the present study, we aimed to establish a comprehensive and practical quality evaluation system for Liuwei Dihuang Pill. Thus, ultraviolet spectroscopic fingerprints and multi‐wavelength fusion fingerprints have been proposed for quality consistency evaluation of the popular patent. The similarity analysis of Liuwei Dihuang Pill samples was evaluated by systematic quantitative fingerprint method from qualitative and quantitative perspectives. The results showed that 26 batches of samples were classified into five grades for fusion fingerprints and three grades for ultraviolet spectroscopic fingerprints. Moreover, the fingerprint–efficacy correlation was also established and confirmed through the partial least squares model to visualize the antioxidant activity of Liuwei Dihuang Pill in vitro. In conclusion, these results indicated that integrating ultraviolet spectroscopic fingerprints and multi‐wavelength fusion fingerprints coupled with antioxidant activities provide a rapid and effective approach to monitor the quality consistency of Liuwei Dihuang Pill.     

基于UPLC-oaTOF-MS的糖尿病及糖尿病肾病的代谢组学研究

以糖尿病患者、糖尿病肾病患者和正常人的血清为研究对象, 采用超高效液相色谱-飞行时间质谱建立其代谢指纹图谱, 并结合主成分分析进行模式识别, 实现患者和正常人的区分, 并试图发现潜在的标志物.     

Metabonomics and Molecular Biology-based Effects of Sugemule-3 in an Isoproterenol-induced Cardiovascular Disease Rat Model

Cardiovascular disease(CVD) is a common and serious disease in the elderly, which has characteristically high prevalence, disability, and mortality rates. However, the etiology of CVD is still not very clear. The traditional Mongolian medicine Sugemule-3(SM) is usually used for the treatment of CVD and exhibits a good curative effect. In this study, a serum metabolite profile analysis was used to identify potential biomarkers associated with isoproterenol(ISO)-induced CVD and investigate the mechanism of the action of SM. Ultra-performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight mass spectrometry(UPLC-Q-TOF-MS) was used for the metabono-mics analysis. Principal component analysis(PCA) was used to process the acquired data to differentiate the results of the control, CVD, and SM treatment groups. Orthogonal partial least squares discriminant analysis(OPLS-DA) enabled the identification of 21 metabolites as potential biomarkers that were relevant to phospholipid and energy metabolism. The results indicate that SM played a protective role against ISO-induced CVD in rats by regulating phospholipid and energy metabolic pathways. Further, we verified the apoptotic metabolic pathway using molecular biology methods, such as terminal deoxynucleotidyl transferase(TdT) deoxyuridine 5'-triphosphate(dUTP) nick-end labeling(TUNEL) assay and Western blot analysis. Furthermore, this study identified early biomarkers of CVD and elucidated the underlying mechanism of the therapeutic actions of SM, which is worth further to be investigated for development as a clinical therapy.     

表面解吸常压化学电离质谱快速分析六味地黄丸

采用新型表面解吸常压化学电离(Surface Desorption Atmospheric Pressure Chemical Ionization, SDAPCI)质谱法, 在敞开环境下, 对潮湿的空气进行电晕放电产生试剂离子, 进而在六味地黄丸表面发生解吸电离过程, 在无需复杂预处理的前提下对六味地黄丸中的待测物进行离子化, 从而获得了六味地黄丸在正负离子模式下的化学指纹图谱, 并利用主成分分析法对质谱指纹数据进行处理, 可对6个厂家生产的多个批次产品进行较好的区分. 结果表明, SDAPCI-MS技术能够快速测定六味地黄丸的剂型和生产厂家信息, 并能够对目标组分做多级串联质谱鉴定, 发现痕量目标组分. 研究方法可望应用于中成药药品生产质量控制和成品检测等领域.     

六味地黄丸的精细指纹图谱分析及模式识别分类研究

采用高效液相色谱建立了六味地黄丸的指纹图谱,对两个厂家的16批产品进行了测定,并结合中药相似度软件和主成分分析法对全指纹图谱和其精细指纹图谱进行了模式识别研究。结果表明,中药相似度软件能够对不同厂家的产品进行区分但也可能造成误判;在主成分分析法的投影图中,两个厂家的产品明显聚为两类,而且不同批次产品的差异也能够显示出来。     

复方丹参滴丸抗急性心肌梗死代谢组学研究

采用左冠状动脉前降支结扎的方法,建立SD大鼠急性心肌梗死(Acute myocardial infarction, AMI)模型,使用超高效液相色谱-串联四极杆/飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)代谢组学研究平台对大鼠血浆样本进行代谢轮廓分析,研究复方丹参滴丸对AMI大鼠心肌保护作用机制.经主成分分析和偏最小二乘法分析,筛选并鉴定出22种与AMI相关的差异代谢物,其中的8种能够被复方丹参滴丸显著调节,分别是硫酸对甲苯、马尿酸、雌马酚葡萄糖苷酸、溶血磷脂胆碱(16∶0)、胆酸、油酸酰胺、棕榈酰胺和鞘脂(d18∶1/16∶0).研究结果表明, 复方丹参滴丸可能是通过调节苯丙氨酸代谢、甘油磷脂代谢、脂肪酸代谢、胆汁酸代谢及鞘脂代谢通路,发挥抗AMI大鼠心肌损伤的作用.     

Serum metabolomics study of patients with allergic rhinitis

Allergic rhinitis (AR) negatively affects the healthy lives of many individuals. Most previous studies on AR focused on the expression of cytokines, with only a few analyzing cytokine expression from a metabolomics viewpoint. Therefore, it is worthwhile to study AR at the metabolic level. Consequently, we aimed to identify differential serum biomarkers by metabolomics. In this study, the orthogonal partial least squares discriminant analysis (OPLS-DA) model was applied to characterize the differences in serum samples collected from patients with AR and healthy volunteers. Ten metabolites (except hexadecanoic acid) were found to be altered significantly (p < .05) in the former group, according to results of principal component analysis and OPLS-DA, indicating that these metabolites could be potential biomarkers. MetaboAnalyst 4.0 and pathway enrichment analysis showed that these changes in metabolites mainly involved three pathways, namely, porphyrin and chlorophyll metabolism, arachidonic acid metabolism, and purine metabolism. Our findings may contribute to a better understanding of the potential pathogenesis mechanisms and provide a metabolic evidence for in-depth studies of AR.