基于代谢组学的柴胡及正柴胡饮对对乙酰氨基酚肝损伤保护作用的研究

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目的采用液质联用技术并结合临床生化指标综合评价柴胡(Radix Bupleuri,RB)及正柴胡饮水提液对对乙酰氨基酚(acetaminophen,APAP)肝损伤的保护作用,寻找与解毒作用相关的的生物标记物(群),探寻柴胡及正柴胡饮水提液保护APAP肝损伤的作用机制。方法研究柴胡的保肝作用采用灌胃给予500 mg·kg-1APAP建立小鼠急性肝损伤模型。设立柴胡单次给药组,在给予APAP 6 h后分别灌胃给予低、高两个剂量(以柴胡生药计9g·kg-1、36g·kg-1)柴胡水提液,APAP给药24h后取血浆及肝脏组织进行分析;设立柴胡多次预防给药组和柴胡多次治疗给药组:多次预防给药组前3天每天灌胃给予低、高两个剂量柴胡水提液,第4天灌胃给予APAP;多次治疗给药组于第1天灌胃给予APAP,第2-4天灌胃给予低、高两个剂量柴胡提取液,两组均在末次给药24 h后取血浆及肝脏组织进行分析。每组均平行设空白对照组,灌胃给予0.5%羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose sodium,CMC-Na)。研究正柴胡饮的保肝作用同样给予500 mg·kg-1APAP建立小鼠急性肝损伤模型,设立正柴胡饮单次给药组,给予APAP 6 h后分别灌胃给予正柴胡饮水提液(以柴胡生药计约为36 g·kg-1),APAP给药24 h后取血浆及肝脏组织进行分析;正柴胡饮多次预防给药组及多次治疗给药组给药方案同柴胡组。血浆样品分别利用全自动生化仪进行丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(asparate aminotransferase,AST)等生化指标分析,同时利用超高效液相色谱四级杆飞行时间质谱仪(ultra performance liquid chromatography-quadrupole-time of flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF/MS)进行代谢组学分析。色谱柱:XBridgeTMAmide(2.1 mm×150 mm,3.5μm,Waters)。流动相A为0.1%甲酸-水溶液,流动相B为0.1%甲酸-乙腈溶液;梯度洗脱:0-14 min,2%-35%A;14-17 min,35%-60%A;17-22 min,60%-98%A;22-25 min,98%A;25-27 min,98%-2%A;27-30 min,2%A。流速:0.2 mL/min;进样体积:5μl。质谱为Bruker公司Maxis Impact Q-TOF 111102A四级杆飞行时间串联质谱仪,配有电喷雾(electrospray ionization,ESI)离子源。质谱参数:干燥气温度及流量:180℃,6 L/min。毛细管电压:正离子模式3800V,负离子模式3500V。数据采集范围m/z 50-1000,Scan模式进行正负离子全扫描。肝脏组织样品用于制备肝脏病理切片,常规染色。利用SIMCA 13.0软件选择偏最小二乘辨别分析法(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)进行模式识别,通过SPSS 16.0软件用t检验进行组间统计学分析,并进行两两比较,寻找差异生物标志物。结果常规生化指标的结果表明,柴胡低、高剂量组及正柴胡饮单次及多次给药均可降低APAP所致ALT、AST升高,与模型组比差异显著(P<0.05)。血浆UPLC-Q-TOF/MS的PLS-DA散点图分析表明,柴胡低、高剂量组及正柴胡饮组单次及多次预防和治疗给药均远离APAP模型组向正常对照组移行。从代谢谱比较,柴胡及正柴胡饮可调节APAP引起的内源性物质变化,使其趋于正常。寻找到的差异生物标志物包括与脂代谢相关的溶血磷脂胆碱、脑磷脂、肉毒碱等;与氨基酸代谢相关的组氨酸、鸟氨酸、脯氨酸、异亮氨酸等;与糖代谢相关的1-磷酸葡萄糖及能量代谢相关的肌酸、甜菜碱等。结论柴胡及正柴胡饮水提液通过调节糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢及能量代谢的平衡来改善对乙酰氨基酚所致肝脏损伤;代谢组学可以灵敏、准确地预测肝脏损伤的发生和发展,为阐明柴胡及正柴胡饮水提液保肝作用的机制提供重要的手段。
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