基于~1H NMR代谢组学方法的糖尿病溃疡组织代谢特征和病理机制分析

糖尿病溃疡是临床上导致患者截肢的最主要原因,应用基于1H NMR的代谢组学方法研究了链脲佐菌素（STZ）诱导的SD糖尿病大鼠溃疡组织的代谢轮廓,同时结合组织病理和生化分析,阐述了糖尿病溃疡组织的代谢特征和病理机制.结果表明,糖尿病大鼠在溃疡组织愈合过程中的成纤维细胞增殖和毛细血管增生都明显弱于对照组;代谢组学分析的散点...     

尿液代谢组学方法研究人参总皂苷治疗糖尿病心肌病大鼠作用机制

利用基于质谱的代谢组学方法考察了人参总皂苷(TG)治疗糖尿病心肌病(DCM)大鼠的效应机制;建立了糖尿病心肌病大鼠模型,并连续12周口服人参总皂苷,采用快速高分辨液相色谱/四级杆-飞行时间/质谱(RRLC/Q-TOF/MS)技术对糖尿病心肌病模型组(DCM组)和人参总皂苷治疗组(TG组)大鼠尿样的尿液代谢物进行分析,采用主成分分析(PCA)对两组代谢物进行分类,并寻找潜在生物标记物,同时检测心肌病理超微结构、血液生化指标和心肌氧化应激水平。RRLC/Q-TOF/MS检测结果表明,DCM组和TG组大鼠的尿液代谢物谱能得到很好的区分,发现并鉴定了3种生物标记物。TG降低了DCM大鼠心肌超微结构损伤并改善其血脂、血糖及心肌氧化应激水平,代谢组学研究结果表明:作用机制可能是TG对柠檬酸循环、脂肪酸代谢和氧化应激水平的调节作用。     

五味子治疗大鼠糖尿病肾病作用机制的血清代谢组学研究

采用基于超高效液相色谱与串联四级杆飞行时间质谱仪(Ultra-performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC/Q-TOF-MS)联用技术的代谢组学方法,通过分析大鼠血清内源性代谢物的变化,研究五味子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,采用试剂盒方法测定尿蛋白、尿肌酐的含量,结果表明五味子水提取物可以显著降低模型动物的尿蛋白含量(p<0.05),对糖尿病大鼠肾病并发症具有一定的改善作用。采用UPLC/Q-TOF-MS方法分析了五味子对糖尿病肾病大鼠的血清代谢轮廓,分析了健康组、模型组和五味子给药组的大鼠血清,采用偏最小二乘法-判别分析(Partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)进行数据分析。PLS-DA得分图显示健康组、模型组和五味子组的代谢轮廓有显著差别,根据正交偏最小二乘法-判别分析(Orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)载荷图筛选,将对各组分离贡献大的化合物的串联质谱分析数据,经Human Metabolome Database(HMDB)等数据库检索,进行质谱信息匹配,鉴定出黄尿酸、油酰胺、棕榈酰胺、尿酸、5-羟基己酸、硫酸对甲酚、对甲酚葡萄糖苷酸7种内源性代谢物为生物标记物。研究结果表明五味子通过影响色氨酸代谢、嘌呤代谢、肠内菌代谢、脂肪酸代谢等通路对糖尿病肾病发挥治疗作用,其中嘌呤代谢、肠内菌代谢通路可能是五味子发挥治疗作用的重要途径。     

基于气相色谱-质谱联用的代谢组学用于黄连治疗II型糖尿病的机理探索

将代谢组学的方法用于研究黄连治疗II型糖尿病的机理。II型糖尿病造模采用对大鼠灌胃脂肪乳并腹腔注射40 mg/kg链脲佐菌素的方法,大鼠分为正常组、模型组、黄连给药治疗组(10 g/kg)、二甲双胍给药治疗组(0.08 g/kg)。大鼠给药30天后,采集血样用于生化指标的检测,采集24 h尿样用于代谢组学的分析。与模型组相比,糖尿病大鼠给药黄连30天后,空腹血糖值(FBG)显著降低了59.26%,总胆固醇(TC)降低了58.66%,甘油三酯(TG)降低了42.18%。采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对大鼠尿样中的内源性物质进行了相对含量测定,主成分分析结果表明,正常组与模型组显著分离,黄连组处于正常组与模型组之间,更接近于正常组。发现12个代谢物与糖尿病有关,包括4-甲基苯酚、苯甲酸、氨基丙二酸等。给药黄连后,其中的7个代谢物发生显著性回调,与氧化应激状态相关的氨基丙二酸和L-抗坏血酸出现向正常组显著性调节的趋势。这些结果表明,黄连不仅具有降糖和降血脂的作用,而且具有抗氧化作用,在一定程度上可能会抑制糖尿病合并症的发生和发展。     

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.     

雷公藤甲素对大鼠尿样代谢物影响的核磁共振波谱研究

本文采用基于核磁共振的代谢组学方法研究了雷公藤甲素急性中毒大鼠尿样的代谢特征。结果表明给药后代表肝毒性生化指纹的creatine 和taurine相对含量升高,代表能量代谢的citrate, succinate, α-oxoglutarate相对含量下降,反应肠道菌群代谢状况的trimethylamine N-oxide,和hippurate等也异常,并且这些变化在的药物作用后16小时达到最大,56小时后大部分代谢物的浓度恢复正常。另外,在0~16小时实验组样品里观察到了被认为是一种新的急性肝中毒的生化标记物2’-deoxycytidine。以上NMR实验结果表明雷公藤甲素可能影响大鼠的肠道菌群和能量代谢,引发急性肝损伤和轻度肾衰竭。对注射组大鼠血浆的生化分析和肝组织的病理学切片也证明了实验大鼠肝功能的异常现象。以上结果说明NMR实验信息有助于进一步从分子水平上阐明雷公藤甲素的毒理学和药理学机制。     

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。     

中药柴胡总皂苷急性肝毒性的代谢组学研究

运用UPLC-MS联用技术对空白对照组、柴胡总皂苷(SS)组大鼠在给药后第3天和第5天的尿液样本进行分析检测,获得了以质荷比和保留时间为变量的矩阵数据。据此建立各组大鼠的尿液代谢轮廓图,并利用主成分分析(PCA)建立了SS的代谢组学毒性模型。结合肝组织病理,探讨了柴胡总皂苷的急性肝毒性。对于SS组与正常组,大鼠尿液代谢轮廓图表现出了一定的差异。在代谢组学毒性模型中,给药第3天和第5天的PCA分类均偏离正常组,而第5天的偏离程度强于第3天。同时,在第5天的肝组织病理切片中发现了组织病变。由此表明,给药组大鼠的代谢组偏离了正常组,这种偏离正是肝急性毒性的表现,且给药到第5天的肝毒性强于第3天,表明肝毒性与给药累积剂量呈正相关,表现出了明显的急性和累积肝毒性。     

二甲双胍铬(Ⅲ)配合物对糖尿病合并非酒精性脂肪肝大鼠的影响

为了研究二甲双胍铬(Ⅲ)配合物的生物活性,构建糖尿病合并非酒精性脂肪肝大鼠模型,实验8周后检测各组大鼠空腹血糖、血脂、胰岛素、转氨酶水平,组织病理学观察大鼠肝脏形态变化,蛋白印迹法检测大鼠肝脏Caspase-3蛋白的表达情况。实验结果:与模型组相比,铬(Ⅲ)配合物干预可显著降低大鼠空腹血糖、血脂、胰岛素、转氨酶水平,差异有统计学意义(p0.05);可减轻大鼠肝脏细胞水肿、脂肪变性等病理变化,并且干预组大鼠肝脏Caspase-3蛋白的表达显著低于模型组(p0.05)。说明铬(Ⅲ)配合物对糖尿病合并非酒精性脂肪肝大鼠具有一定的治疗和肝脏保护作用。     

基于气相色谱-质谱联用的抗结核药致肾损伤代谢组学及谷胱甘肽治疗作用研究

以异烟肼(INH, 100 mg/(kg·d,ig))和RIF(RIF, 100 mg/(kg·d,ig))为模型药物,连续灌胃14天诱导建立抗结核药大鼠肾损伤模型,以组织病理学、血清生化指标(尿素氮、肌酐)为考察对象,观察抗结核药物引起的肾损伤严重程度;采用基于气相色谱-质谱联用的代谢组学技术结合偏最小二乘法-判别分析等多维、单维统计方法探讨INH联用RIF对大鼠肾组织中内源性小分子化合物的代谢影响。采用对抗结核药物引起的组织细胞损伤具有保护作用的谷胱甘肽(GSH, 250 mg/(kg·d,iv)对大鼠进行干预治疗,从代谢调控的角度阐明GSH发挥保肾的作用机制。组织病理学及血清生化结果显示,大鼠给予INH和RIF后,血清中尿素氮和肌酐水平显著升高(p<0.05),肾小管上皮中度空泡变性,提示肾组织出现损伤。代谢组学数据提示,结核药物联用导致了大鼠肾组织中酪氨酸、脯氨酸、尿苷、棕榈油酸等31个内源性物质代谢紊乱;主要导致了大鼠脂肪酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢异常。GSH能降低大鼠血清中尿素氮的水平(p<0.05),减轻大鼠肾小球系膜的增生情况; GSH能够通过调控肾组织中棕...     

非靶向代谢组学用于藜芦妨害人参治疗脾气虚的机制研究

采用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱( UPLC/Q-TOF-MS)联用技术,通过非靶向代谢组学方法分析大鼠尿液内源性代谢物的变化,研究藜芦妨害人参发挥药效作用的机制。建立脾气虚大鼠模型,连续给药15天,测定力竭游泳时间及血液中白细胞、红细胞、血红蛋白的含量。结果表明,人参可显著提高脾气虚模型大鼠的力竭游泳时间(p﹤0.01),升高白细胞、红细胞及血红蛋白含量(p﹤0.05,p﹤0.01),藜芦对脾气虚模型大鼠各项指标无明显影响(p>0.05),人参与藜芦配伍后对脾气虚模型大鼠各项指标均无显著影响(p>0.05),表明藜芦妨害了人参发挥药效作用。采用UPLC/Q-TOF-MS技术及非靶向代谢组学的方法分析了空白组、模型组、人参组、藜芦组、参藜组对脾气虚模型大鼠的尿液代谢组差异,其中主成分分析( PCA)得分图显示各组代谢轮廓有显著差别,并通过正交偏最小二乘法-判别分析( OPLS-DA)及数据库检索,鉴定出15种人参干预调节脾气虚模型大鼠的潜在生物标志物,从中找出了7种人参藜芦配伍后减弱人参上述干预作用的潜在生物标志物,并对其涉及的代谢通路进行了系统分析。上述研究结果表明,人参藜芦配伍后妨害了人参对脾气虚模型大鼠的治疗作用,其机理可能是影响人参对体内能量代谢、免疫平衡及氧化还原反应等相关代谢的调节。     

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.     

外敷用高分子材料研究进展

皮肤受损后需要立即使用外敷材料,从而加速止血、保护创面、防止细菌感染,并促进创面愈合。本文在介绍伤口的分类和敷料的选择的基础上,就典型的敷料制备、干燥和成型技术,以及目前常见的外敷材料药物负载方法进行了概述。其次,重点阐述了天然高分子和合成高分子外敷材料的最新研究进展。其中天然高分子因其生物相容性好、生物可降解等特点,常用于治疗烧伤、创伤引起的皮肤和组织缺损。而合成高分子优点为:具有很长的保质期、较强的机械性能和较低的炎症反应,几乎没有携带病菌并传播的风险。目前,改性天然高分子、合成高分子及其复合材料已经在生物医药、材料学领域受到越来越多的关注。纳米技术和药物控释技术的发展,将会大大推动外敷材料的研究开发并拓宽其应用领域。     

阿卡波糖对Ⅱ型糖尿病大鼠尿液代谢轮廓的影响

采用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)方法研究了阿卡波糖对Ⅱ型糖尿病大鼠代谢轮廓的影响, 分析了健康组、 糖尿病模型组和糖尿病给予阿卡波糖组的大鼠尿样, 采用主成分分析法(PCA)和偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)对数据进行分析. PCA得分图表明, 健康组、 糖尿病组和阿卡波糖组的代谢轮廓有显著差别, 根据PLS-DA载荷图筛选, 将对各组分离贡献大的化合物的串联质谱分析数据经Human Metabolome Database(HMDB)和Mass Bank.jp等数据库检索, 进行质谱信息匹配, 鉴定出苯乙酰甘氨酸、 肌酐及葡萄糖酸等8种内源性代谢物为潜在生物标记物.     

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...     

对比传统换药技术和负压封闭引流技术用于皮肤软组织损伤治疗安全性观察

目的对比传统换药技术和负压封闭引流技术治疗皮肤软组织损伤的疗效及其安全性。方法将吉安县万福中心卫生院2013年7月—2015年1月收治的皮肤软组织损伤患者98例作为研究对象,随机分为观察组和对照组,观察组采用负压封闭引流技术治疗,对照组采用传统换药技术进行治疗,比较两组疗效。结果观察组并发症仅1例,对照组出现肌肉萎缩4例,关节强直2例,3例创口感染,共9例并发症;观察组植皮时间较早,创面愈合情况与植皮愈合情况优于对照组,平均总住院时间少于对照组。两组数据对比差异显著(P0.05),有统计学意义。结论负压封闭引流技术治疗皮肤软组织损伤疗效优于传统换药技术,安全性较高,有临床推广价值。     

基于液相色谱-质谱联用技术的心肌缺血大鼠血清和心肌组织代谢组学

采用异丙肾上腺素诱导心肌缺血大鼠模型,使用液相色谱-质谱法检测血清和心肌中的内源性成分,应用软件对已鉴定的40余种目标成分进行靶向提取,用主成分分析（PCA）、有监督偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）对代谢组学数据进行多维度统计分析,筛选潜在生物标志物。与对照组相比,在心肌缺血模型组大鼠血清、组织中检测出18个差异代谢物,涉及精氨酸和脯氨酸代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、谷氨酰胺和谷氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢等多条代谢通路。代谢产物可作为心肌缺血研究中的重要标志物,该研究结果有助于揭示心肌缺血的发病机制,可为临床疾病诊断提供思路。     

基于核磁共振氢谱代谢组学研究黄连解毒汤对胰岛素抵抗大鼠棕色脂肪组织代谢组的影响

采用基于核磁共振氢谱(¹H NMR)的代谢组学方法, 研究了黄连解毒汤(HJD)对高果糖诱导胰岛素抵抗大鼠模型棕色脂肪代谢组的影响. 选取Wistar大鼠32只, 适应7 d后随机分为正常对照组、 模型组、 阳性药物对照组和黄连解毒汤组, 每组8只. 正常对照组给予纯净水喂养, 其它3组给予100 g/L的果糖水喂饲. 28 d后, 4组大鼠除了继续给予100 g/L的果糖水喂养外, 阳性对照组和黄连解毒汤组同时分别给予阿托伐他汀10 mg/(kg·d)和HJD水煎剂3.175 g/(kg·d)灌胃, 正常对照组和模型组给予一定体积的生理盐水灌胃, 整个实验持续56 d. 取各组大鼠棕色脂肪组织(BAT), 采集各组组织提取液的¹H NMR谱, 运用主成分分析法(PCA)分析. 与正常对照组相比, 在模型组中乳酸、 胆碱、 磷脂胆碱/甘油磷脂胆碱、 肌酸/肌酸酐、 牛磺酸和肌苷的含量升高, 脂质含量降低; 黄连解毒汤组逆转了模型组中上述各代谢物的变化, 且引起肌醇升高, 均具有统计学意义. 实验结果表明, 黄连解毒汤能够逆转机体能量代谢、 减轻细胞膜受损以及降低肝肾损伤, 初步阐明了黄连解毒汤对胰岛素抵抗状态下棕色脂肪组织代谢的调控作用.     

硫酸氧钒毒性的核磁共振代谢组学方法研究

采用基于核磁共振(NMR)的代谢组学方法,结合生化指标分析及组织病理学检测,研究了具有类胰岛素活性的硫酸氧钒(VOSO4)对Wistar大鼠的毒性作用.通过不同剂量的VOSO4对Wistar大鼠连续灌胃给药16d,收集大鼠的血清和尿液,并采集样品的1H NMR谱进行多变量数据统计分析来辨识其特征代谢物,然后采用TICL(a web Tool for automatic Interpretation of Compound List)方法建立特征代谢物的代谢网络模型,分析受影响的主要代谢途径及其相互关系.研究结果表明:高剂量组(45mg/kg)和低剂量组(15mg/kg)的特征代谢物含量与对照组存在明显的差异;与对照组相比,高剂量和低剂量组血清中乳酸、肌氨酸酐以及牛磺酸等代谢物的含量增加,尿液中氧化三甲胺(TMAO)、肌酐、牛磺酸和甘氨酸等代谢物的含量增加,并呈现显著的剂量依赖关系;给药组中乙酸和琥珀酸的含量都降低.这些结果说明VOSO4可能影响大鼠体内的糖代谢、脂类代谢及肠道菌群代谢等多个代谢系统,高剂量的VOSO4会导致肝脏毒性和肾脏损伤.     

铽-依诺沙星-SDS敏化荧光猝灭法检测雷公藤红素

在pH 9.3的氨-氯化铵缓冲溶液中,铽(Ⅲ)能与依诺沙星、十二烷基硫酸钠(SDS)形成荧光配合物(λex=330 nm、λem=545 nm),SDS的存在能增强配合物的荧光强度。研究发现,在该反应体系中加入适量雷公藤红素溶液后,铽(Ⅲ)与依诺沙星络合物的激发、发射峰位置不变,但其荧光强度呈规律性下降。据此,建立了简单、快速、灵敏地测定雷公藤红素的荧光分析方法。雷公藤红素的浓度在5.2×10-6～8.4×10-5 mol/L范围内呈良好线性关系,方法的检出限为4.1×10-8 mol/L。