基于气质联用技术的猴头菇多糖抗疲劳代谢组学

猴头菇为珍贵的药食两用大型真菌,有抗炎、抗肿瘤、增加免疫力等功效。应用气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometer, GC-MS)代谢组学方法考察猴头菇多糖对大鼠负重力竭游泳模型的抗疲劳作用及作用机制。将大鼠随机分为6组(空白组、模型组、猴头菇多糖低、中、高3个剂量实验组、阳性对照组),每组6只,连续灌胃21 d;通过测量各组大鼠体重、比较大鼠力竭游泳时间、分析大鼠血清5-HT含量、比较大鼠外周血血象及胸脾指数等实验指标来评估猴头菇多糖对大鼠疲劳的缓解程度;采用GC-MS技术分析各组大鼠血清中代谢物,并进行多元统计分析获取差异性代谢物信息,构建代谢通路并阐述抗疲劳作用机制。结果表明：猴头菇多糖高剂量组的大鼠负重力竭游泳时间显著长于模型组;猴头菇多糖低、中、高剂量组大鼠代谢轮廓趋近于空白组,表现出一定抗疲劳作用。获得了24个差异性代谢物与负重力竭游泳模型有关,涉及的3条主要代谢通路为：亚油酸代谢、甘油代谢及苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸合成。推测猴头菇多糖可能通过调节脂质代谢以及氨基酸代谢对负重力竭游泳模型大鼠发挥抗疲劳作用。     

基于代谢组学技术研究泽泻对高脂血症大鼠防治的生物化学作用机制

利用代谢组学方法鉴定泽泻对高脂饲料诱导的高脂血症治疗的尿液生物标示物和阐明生物化学作用机制。超高压液相色谱和质谱联用测定对照组、高脂血症模型组及泽泻提取物治疗组尿液,采用偏最小二乘判别分析法研究对照组、高脂血症模型组及泽泻提取物治疗组之间的代谢物谱差异,鉴定了14个生物标示物,高脂血症模型组高脂饲料上调了大鼠尿液硬脂酸酰胺、油酸酰胺、3-甲基尿苷、十六烷酰胺、吲哚-3-甲酸和肌酐,同时下调了二十四碳六烯酸、3-氧-甲基多巴、吲哚-3-甲酸葡糖苷酸、多巴胺、尿酸、苯丙氨酸、左旋肉碱和甲基肌苷。泽泻提取物逆转了这些异常上调和下调的生物标示物。泽泻提取物改善了由高脂饲料造成的异常的脂肪酸代谢、氨基酸代谢和嘌呤代谢。代谢组学技术能够应用于高脂血症及其泽泻对其治疗的生物化学作用研究。     

代谢组学方法鉴定大黄对高脂血症大鼠的治疗作用尿液生物标示物

基于超高压液相色谱-高清质谱联用(UHPLC-HDMS)的代谢组学方法鉴定大黄对高脂食料诱导的高脂血症大鼠尿液生物标示物。UHPLC-HDMS方法测定正常对照组、高脂血症组和高脂血症+大黄组尿液,采用Marker Lynx软件处理质谱数据,偏最小二乘判别分析法分析3组之间的代谢物谱差异,并通过载荷图选择生物标示物,通过精确分子量、MSE信息和同位素分布,再利用HMDB等数据库对潜在的生物标示物进行鉴定。鉴定了10个生物标示物,高脂血症显示上调的硬脂酸酰胺、3-甲基尿苷、油酸酰胺和吲哚-3-甲酸,同时下调的3-氧-甲基多巴、甲基十三烷酸、S-半胱氨酸琥珀酸、脯氨酸、苯丙氨酸和植物鞘氨醇。高脂食料诱导的高脂血症干扰了脂肪酸和氨基酸的代谢。大黄逆转了上调和下调的高脂血症大鼠内源性代谢产物并改善了脂肪酸和氨基酸的代谢异常。基于UPLC-HDMS的代谢组学法能够应用于高脂血症及大黄对其的治疗作用研究。     

基于LC-TOF-MS与HILIC和RPLC联用的自发性高血压大鼠血浆代谢组学研究

目的 利用液质联用系统(LC-TOF-MS)对自发性高血压大鼠(SHR)实验组和京都种Wistar(WKY,Wistar Kyoto)大鼠对照组的血浆进行分析，利用代谢组学方法探寻SHR的特征性生物标志物及代谢途径。方法 收集SHR和WKY大鼠(各12只)的血浆样本，利用反相色谱(RPLC)和亲水相互作用色谱(HILIC)分离血浆中的内源性代谢物，利用偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)法进行数据分析。结果 在HILIC和RPLC模式下SHR实验组和WKY大鼠对照组之间观察到了良好的分离趋势。鉴定出了包括组氨酸、脯氨酸、尿酸、焦谷氨酸、乙酰肉碱、棕榈酰肉碱、二氢鞘氨醇、3-脱氢鞘氨醇等17个潜在的SHR生物标志物，主要受干扰的代谢途径是氨基酸代谢、肉碱穿梭系统和鞘脂代谢。结论 受到影响的生物标志物和代谢途径可为理解高血压的代谢机制提供依据。     

芦丁在大鼠体内的代谢产物鉴定与代谢途径分析

分析大鼠口服芦丁后血浆、尿液和粪便中的代谢产物并评价芦丁在大鼠体内的代谢途径。大鼠灌胃给予250 mg/kg芦丁后，采集血浆、尿液和粪便，以固相萃取法处理生物样品，利用超高效液相色谱-四级杆-静电场轨道阱质谱，以0.05%甲酸水(A)-0.05%甲酸乙腈(B)为流动相梯度洗脱，分别在正、负离子模式下采集各样品数据，通过高分辨提取离子流图和平行反应监测模式，结合色谱保留时间、质量测量、诊断离子等确定芦丁的代谢物并探究芦丁在大鼠体内的代谢途径。在正、负离子模式下共检测和鉴定了29种芦丁代谢产物，其主要代谢途径为甲基化、葡萄糖醛酸化、硫酸酯化及其复合反应等。建立了芦丁的整体代谢图谱，为其进一步的药效学评价及开发利用提供了参考依据，同时也为药物代谢鉴定研究提供了一种综合研究方法。     

北五味子与人参共煎剂对老年大鼠尿液代谢组学的影响

目的探讨北五味子与人参共煎剂对老年大鼠尿液代谢产物的影响.方法运用基于高分离快速液相色谱-四级杆-飞行时间质谱技术(RRLC-Q-TOF-MS)的尿液代谢组学方法研究24月龄大鼠在北五味子与人参共煎剂给药前后的尿液样本,通过主成分分析等方法对尿液中的代谢产物进行降维筛选,比较给药前后的差异代谢产物,并根据差异代谢产物的精确分子质量和在串联质谱中的离子碎裂特征进行鉴定.结果在北五味子与人参共煎剂干预后,老年大鼠的尿液中共鉴定了5个差异代谢物,经过对差异代谢产物相关的代谢通路进行分析,发现与能量代谢、脂类物质代谢和脑衰老相关的代谢产物发生变化.结论北五味子与人参共煎剂通过干扰能量代谢、脂类物质代谢和神经递质的途径而发挥抗疲劳、降脂、抗氧化和延缓脑衰老的作用.     

基于UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS技术的异绿原酸A大鼠体内代谢产物鉴定

为了解异绿原酸A在大鼠体内的代谢情况,对大鼠经灌胃给予异绿原酸A后粪便、尿液、血浆中的代谢产物进行鉴定。按20 mg/kg的剂量灌胃给予大鼠异绿原酸A,收集给药后不同时间点的粪便、尿液、血浆样品,经处理后采用UHPLC-Q-Exactive Orbitrap MS技术对样品进行分析。根据分析得到的化合物相对保留时间、质荷比、特征碎片离子以及相关文献报道,从大鼠粪便、尿液、血浆中共鉴定出包括异绿原酸A原形成分在内的10个成分,其中粪便中4个,尿液中6个。其代谢途径主要为氢化、甲基化、葡萄糖醛酸化、硫酸化等。本实验确证了异绿原酸A在大鼠体内的代谢产物,从而明确其药效物质基础,同时为异绿原酸A进一步研发提供实验依据。     

游泳和五味子多糖对CFS大鼠的干预及IFN-γ，IL-4等指标的影响

通过游泳和五味子多糖对大鼠慢性疲劳综合征（CFS）形成的干预作用,检测γ干扰素（IFN-γ）、白介素4（IL-4）等生化指标的变化,探索游泳和五味子多糖对CFS的影响机制,为CFS的预防和康复提供参考依据．实验结果表明：1）慢性束缚可以成功复制CFS大鼠模型,其具有CFS的全部特征;2）30min,60min游泳及五味子多糖,特别是30min游泳和五味子多糖的联合作用可有效预防CFS的发生;3）五味子多糖和30min,60min游泳单独作用于大鼠都可以调节IFN-γ的分泌,使IFN-γ／IL-4比率正向变化,恢复大鼠的免疫功能,调节下丘脑-垂体-肾上腺轴,使大鼠的神经-内分泌-免疫系统恢复稳态,有效预防大鼠CFS的发生．     

基于代谢组学的药源性肝损伤生物标志物发现

药源性肝损伤(DILI)是临床常见的药物不良反应之一,也是导致新药研发终止、限用或撤市的一个主要原因.目前,DILI的早期诊断和发病机制阐明都存在很大困难,其中一个重要原因就是缺少灵敏、准确的生物标志物.代谢组学重点研究处于生物信息流末端的内源性小分子代谢物,为疾病相关生物标志物的发现提供新的思路.本研究探讨了近期基于代谢组学的DILI生物标志物的相关代谢物.     

丹酚酸B经大鼠肠道菌群的代谢转化

本研究利用UPLC-Q-TOF/MS对丹酚酸B (Salvianolic acid B, SAB)在大鼠体内代谢产物进行研究，共鉴定出14种代谢产物，其中2种代谢物为首次鉴定，推测它们由呋喃环裂解、酯键的水解以及水分子的丢失而产生。同时对先前鉴定的分子质量为538U的代谢物给出了新的结构解释。研究表明，SAB在大鼠体内经肠道菌进行代谢消除，代谢途径涉及酯键水解、呋喃环裂解、碳碳双键的生成与还原、单甲基化和多甲基化。     

骨肽对骨质疏松大鼠的保护作用

研究骨肽对维甲酸所致大鼠骨质疏松的保护作用.采用70 mg/kg维甲酸灌胃给予SD大鼠持续2 w构建骨质疏松模型,分别灌胃给与大鼠40 mg/kg依替膦酸二钠溶液,1.25,2.50和5.00 g/kg骨肽溶液4 w后,取大鼠股骨进行HE染色、骨密度检测、干重与灰重及骨钙磷质量分数测定,取血清和尿液进行生化指标检测.结果显示,模型组大鼠骨密度、骨小梁密度降低,灌胃给予中、高剂量骨肽后显著升高.与模型组比较,3个剂量的骨肽均能显著升高股骨干重与灰重、骨钙磷质量分数;能升高大鼠血清中的骨碱性磷酸酶（BALP）与骨钙素（BGP）的质量分数,降低血清中抗酒石酸酸性磷酸酶5b （TRACP-5b）水平.模型组大鼠尿液中的羟脯氨酸（HOP）质量分数明显升高,灌胃给予低剂量骨肽后显著降低.阳性药在各指标中均表现出明显的治疗效果,不同剂量的骨肽显示出了一定程度的剂量依赖性保护作用,2.50 g/kg骨肽溶液对维甲酸所致大鼠骨质疏松的治疗效果最明显.      

虎杖灌胃大鼠血尿中蒽醌类代谢物的LC-MS分析

通过检测虎杖提取物灌胃后大鼠血浆及尿液中的代谢产物, 建立一种用液相色谱 电喷雾串联质谱（LC-MS）分离鉴定复杂样品中主要蒽醌类代谢物的方法. 液相色谱条件： 色谱柱为Agilent XDB-C18（4.6 mm×250 mm, 5 μm）, 流动相为水 甲醇梯度洗脱, 柱温为25 ℃. 质谱条件： ESI离子源, 毛细管电压3.5 kV, 负
离子检出模式. 结果表明: 在大鼠灌胃虎杖提取物后的血浆样品中检测出大黄素、 大黄酚和大黄素甲醚3种代谢产物; 尿液中检测出大黄素、 大黄素葡萄糖醛酸酯、 芦荟大黄素硫酸酯和芦荟大黄素葡萄糖醛酸酯4种代谢产物.     

离体大鼠肠内菌群对知母甾体皂苷代谢研究

目的：观察大鼠肠内菌对知母主要活性成分甾体皂苷的代谢及对相应代谢产物进行鉴定。方法：离体培养大鼠肠道菌群,用LC/MS/MS法检测离体肠内菌对甾体皂苷样品的代谢产物。灌胃给予大鼠甾体皂苷样品15 mg.kg-1,于给药后不同时间采集尿样及粪样,用LC/MS/MS法检测甾体皂苷样品的代谢产物。对主要代谢物M1进行结构鉴定。用合成的方法制备代谢物M1标准品进行LC/MS/MS法分析并与大鼠离体和在体样品对比。结果：甾体皂苷样品容易被大鼠消化道菌群代谢,代谢速率很快,其主要代谢产物为代谢物M1,随着代谢时间的延长,代谢物M1的量逐渐增多,而甾体皂苷样品的量则下降迅速。结论：甾体皂苷可被大鼠肠内菌迅速代谢。     

哮喘异常黑胆质证大鼠模型的生物学标志研究

 为了维医证候研究逐步走向标准化和客观化,采用核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）为基础的代谢组学技术对哮喘异常黑胆质证动物模型体内代谢变化信息与临床患者进行对比研究,揭示两者之间的异同点。分别选择哮喘异常黑胆质证大鼠模型和临床患者作为研究对象,采集血浆样本,通过NMR测试其氢谱,并采用正交偏最小二乘判别分析法（orthogonalpartial least-squares discriminant analysis,OPLS-DA）进行多变量分析。结果显示,与健康志愿者相比,临床患者血浆中亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和丙氨酸含量明显降低;与脂代谢相关的极低密度脂蛋白（VLDL）和不饱和脂类在患者体内明显降低,而乙酸、丙酮、乙酰乙酸和肉碱含量明显升高;谷氨酰胺在患者体内明显的升高,而肌酸、肌酸酐、鲨肌醇和乳酸明显下降。对动物模型而言,健康对照组与2种模型组比较,模型组大鼠血浆中与脂代谢相关的代谢物以及乳酸、肉碱和谷氨酰胺含量的变化趋势与临床患者一致,但氨基酸含量的变化相反;异常黒胆质证模型大鼠与哮喘异常黒胆质证模型大鼠相比较,只有丙氨酸和肌酸酐含量在哮喘异常黒胆质证模型大鼠血浆中明显比前者低。研究表明,虽然氨基酸的代谢变化在模型大鼠和临床患者体内有所不同,但是与脂代谢相关的代谢物含量的变化趋势一致。氨基酸代谢的不同可能与模型制作过程中环境的剧烈变化有关。脂代谢相关的代谢物可作为临床患者与动物模型共同的异常黑胆质证代谢标志物。     

代谢组学法分析宫颈癌患者血清小分子代谢产物的初步研究

目的对宫颈癌患者血清进行代谢组学分析,以寻求潜在的宫颈癌肿瘤标志物.方法运用气相色谱/质谱法(gaschromatography/mass spectrometry,GC/MS)对宫颈癌患者和正常人的血清样本进行代谢组学分析,原始数据经过markerlynx XS软件处理,采用正交偏最小二乘辨别分析法进行分析(Orthognnal to partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA),两组间结果采用t检验,寻找两组间差异性代谢产物.结果检测到血清中代谢产物共53种,多变量统计结果证明宫颈癌患者与对照组血清的代谢谱有明显差异.结论利用代谢组学法能筛选出宫颈癌患者,其代谢物对宫颈癌的诊断和治疗具有重要意义,并以此可以寻找宫颈癌新的肿瘤生物学标志物.     

铁皮石斛原球茎多糖提取及脱蛋白工艺研究

研究了铁皮石斛原球茎培养物中多糖提取工艺并进行了不同脱蛋白方法的比较?以提取温度?提取时间和料液比三因素进行正交实验,得到多糖最佳提取工艺为提取温度90℃?提取时间60 min?料液比1∶40(g/mL),多糖提取率78.51%?通过一系列单因素实验和正交优化实验,分析比较Sevage法?盐酸法?三氯乙酸法和木瓜蛋白酶法脱蛋白工艺?结果显示,Sevage法第5次洗脱效果最好,多糖质量分数43.81%,蛋白质质量分数9.67%;盐酸在体积分数25%时效果最好,多糖质量分数52.17%,蛋白质质量分数为4.82%;三氯乙酸质量浓度为0.03 g/mL时,多糖质量分数最高35.50%,蛋白质质量分数7.34%;木瓜蛋白酶法反应时间90 min?温度70℃?酶含量30U时,多糖质量分数85.01%,蛋白质质量分数为5.89%,效果最为理想?     

姬松茸多糖提取物对高脂血症大鼠降血脂作用研究

为探讨姬松茸多糖对高脂血症大鼠降血脂作用及机制,采用水提醇沉法提取姬松茸粗多糖,并用DEAE-纤维素离子交换柱对多糖进行层析分级,采用高效液相色谱法分析单糖组成,并测定多糖含量;高脂饮食诱导建立高脂血症大鼠模型,将大鼠随机分成4组(空白对照组、模型组、辛伐他汀阳性对照组、姬松茸多糖组),同时对大鼠口服灌胃给药,连续42d;测定大鼠相对肝脏指数,ELISA法检测大鼠血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量;HE染色法观察肝脏组织病理变化,RT-PCR法检测大鼠肝脏组织中低密度脂蛋白(LDL-R)、固醇调节原件结合蛋白-1C(SREBP-1C)、胆固醇7a-羟化酶(CYP7a-1)、过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPAR-α)、B类清道夫F(SCARB-1F)的mRNA表达水平。研究结果显示:姬松茸多糖中糖的质量分数为75.1%,DEAE-纤维素离子交换柱层析分级得到姬松茸酸性多糖级分(ABP-A),ABP-A中含有质量分数为88.6%的葡萄糖、2.4%的半乳糖、1.9%的甘露糖、1.0%的鼠李糖、0.5%的半乳糖醛酶、1.9%的木糖、2.1%的阿拉伯糖、1.6%的岩藻糖;ABP-A干预后大鼠肝脏指数显著降低(P＜0.05);血清TC、TG、LDL-C含量极显著降低(P＜0.01),HDL-C含量极显著升高(P＜0.01);肝脏内脂滴沉积减少,肝脏中LDL-R、SCARB-1F mRNA相对表达量显著升高(P＜0.05),CYP7a-1、PPAR-α mRNA相对表达量极显著升高(P＜0.01),SREBP-1C mRNA相对表达量极显著降低(P＜0.01)。ABP-A具有显著的降血脂作用,ABP-A的降血脂机制可能与其调控肝脏脂质代谢关键因子LDL-R、SREBP-1C、CYP7a-1、PPAR-α、SCARB-1F的表达有关。     

基于气相色谱的铅中毒大鼠尿液代谢指纹图谱研究

代谢组学是近年来新发展起来的一门学科,其在毒理学领域的应用越来越受到关注.本文通过对色谱条件的优化建立了一种基于气相色谱的代谢组学技术,检测铅染毒大鼠内源性代谢物谱变化,并运用主成分分析的模式识别方法对这一变化过程进行分析.发现正常组、低剂量染毒组、中剂量染毒组以及高剂量染毒组大鼠处于不同的空间位置,说明随着染毒剂量的不同,各组大鼠的尿液代谢指纹图谱发生了明显的变化.进一步分析发现,各组大鼠的气相色谱图谱在保留时间为3.5 min和5.5 min时的差异对上述总体差异的贡献最大.表明不同剂量的铅染毒能导致大鼠的尿液代谢指纹图谱发生明显的改变,这种改变能用结合模式识别的气相色谱技术检测出来;气相色谱技术可作为核磁共振技术等其它平台的补充工具用于代谢组学研究.     

褐藻多糖硫酸酯减轻尿酸性肾病大鼠肾小管上皮细胞损伤的作用机制

目的:探讨褐藻多糖硫酸酯(FPS)对尿酸性肾病实验大鼠肾小管上皮细胞损伤的作用机制.方法:SD大鼠随机分为正常对照组、模型组、别嘌呤醇组(质量分数为5 mg/kg)、FPS低、中、高(质量分数为100、200、300mg/kg)组,除正常对照组外,其余各组每天均予质量分数为100 mg/kg腺嘌呤和质量分数为250 mg/kg氧嗪酸钾,连续灌胃2周建立尿酸性肾病模型,造模同时予FPS各组和别嘌呤醇组相应药物.检测各组大鼠血清尿酸、尿素氮、肌酐水平,HE染色观察肾小管组织病理学改变,TUNEL法检测肾小管上皮细胞凋亡,电镜检测肾小管上皮细胞微结构,ELISA法检测肾脏组织活性氧(ROS)含量.结果:腺嘌呤质量分数为100 mg/kg和质量分数为250 mg/kg的氧嗪酸钾连续灌胃2周可建立尿酸性肾病大鼠模型;与模型组相比,FPS各质量分数组和别嘌呤醇组大鼠血清尿酸、尿素氮、肌酐水平显著下降,肾小管间质组织病理学损害明显改善,肾小管上皮细胞凋亡显著,线粒体损伤、细胞溶酶体和自噬体生成减少,肾脏组织中ROS水平显著降低.结论:FPS可能通过降低ROS水平、减轻细胞线粒体损伤、抗肾小管上皮细胞凋亡、抑制细胞自噬过度等作用减轻尿酸性肾病肾小管上皮细胞损害.     

铅离子导致神经胶质细胞毒性的代谢组学机制

以神经胶质细胞为细胞模型,观察铅离子暴露细胞形态变化、细胞存活率和凋亡,并采用UPLC QTOF液质联用技术测定铅离子暴露的神经胶质细胞和正常细胞代谢物水平。结果显示：10 μmol/L 铅离子可引起神经胶质细胞的形态发生显著变化,细胞存活率降低,凋亡比例上升;多达973个潜在代谢物水平变化大于1.5倍（在P<0.05时）;主成分分析显示铅离子暴露组和正常对照组细胞具有显著不同的聚类趋势;差异代谢物的通路富集分析显示铅离子显著改变神经胶质细胞中谷氨酰胺和谷氨酸盐代谢、抗坏血酸/醛酸代谢、丁酸盐代谢以及谷胱甘肽代谢等多个涉及氧化还原等功能的重要代谢通路。铅离子生物毒性作用机制研究可为缓解铅毒性药物研发提供实验基础和理论参考。