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目的:RA作为一种侵袭性关节炎为主的全身性自身免疫疾病,本研究通过建立AA大鼠模型模拟RA疾病,运用代谢组学技术研究AA大鼠体内异常代谢,同时结合其他的药效学实验,揭示翼首草总苷对RA的药效和作用机制,为翼首草总苷的临床应用提供实验依据。方法:1.采用10mg·mL-1的CFA足趾皮下注射的方法建立AA大鼠模型。造模成功后,连续灌胃给予翼首草总苷0.058g·L-1、0.116g·L-1、0.232 g·L-1溶液30 d,检测大鼠足趾肿胀系数、体重系数、胸腺系数、肾上腺系数、脾脏系数。2.采用ELISA法测定大鼠血清中NO、CRP、IL-1β、TNF-a、IL-17炎症因子水平的含量。采用ELISA法测定大鼠膝关节滑膜NF-κB水平的含量。3.采用HE染色法观察大鼠踝关节滑膜病理的改变。4.采用LC-MS技术和多元统计的的分析方法结合代谢组学相关数据库对正常组大鼠、AA模型组大鼠、各给药组大鼠的血清进行代谢组学研究分析,通过分析正常组大鼠与AA模型组大鼠代谢组变化情况,寻找AA模型血清中差异性代谢物。采用通路富集分析,确定AA模型大鼠血清中差异性代谢物对其代谢通路的影响情况。通过IPA建立差异性代谢物代谢网络。通过分析AA模型组大鼠与翼首草总苷组大鼠代谢组变化情况,观察翼首草总苷对AA大鼠的治疗作用,寻找可以评价翼首草总苷疗效的差异性代谢物。结果:1.在给药10 d、20 d、30 d,模型组大鼠与正常组大鼠比较,足趾肿胀系数明显升高(p<0.01);翼首草总苷各组大鼠与模型组大鼠比较,足趾肿胀系数不同程度下降(p<0.05)。在给药20 d、30 d,模型组大鼠与正常组大鼠比较,体重系数明显下降(p<0.01);翼首草总苷各组大鼠与模型组大鼠比较,体重系数有升高趋势(p>0.05)。在给药30 d,模型组大鼠与正常组大鼠比较以及翼首草总苷各组大鼠与模型组大鼠比较,大鼠胸腺系数、肾上腺系数均无明显变化(p>0.05)。在给药30 d,模型组大鼠与正常组大鼠比较,脾脏系数明显增大(p<0.01);翼首草总苷各组与模型组比较,脾脏系数有下降的趋势(p>0.05)。2.在给药30 d,模型组大鼠与正常大鼠比较,血清中NO、CRP、IL-1β、TNF-a、IL-17以及膝关节滑膜NF-κB含量明显升高(p<0.01);翼首草总苷各组与模型组比较,NO、CRP、IL-1β、TNF-a、IL-17以及膝关节滑膜NF-κB含量不同程度下降(p<0.05)。3.在给药30 d,模型组大鼠与正常大鼠比较,踝关节滑膜组织中滑膜巨噬细胞、纤维细胞增生、增厚,炎症细胞大量浸润;翼首草总苷各组与模型组比较,踝关节滑膜组织中滑膜巨噬细胞、纤维细胞增生以及炎症细胞浸润有不同减轻。4.代谢组学PCA得分图显示,AA大鼠正常组、AA模型组大鼠血清代谢组表达发生了显著变化,翼首草总苷对AA大鼠具有治疗作用。通过PLS-DA结合T-test检验以及Metlin数据库,AA模型组大鼠较正常组大鼠血清中鉴定出27个差异性代谢物。这些差异性代谢物包括尿素、色氨酸、焦谷氨酸、脯氨酸、磷酸胆碱、吲哚丙烯酸、吲哚、组氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、琥珀酸半醛、丝氨酸、嘌啉、油酸、苹果酸、亚麻酸、甘氨酸、甲酰丙酮酸、肌酸、5(S)-HpETE、PS(14:0/12:0)、PS(21:0/0:0)、PS(20:0/0:0)、PS(19:0/0:0)、PG(17:0/0:0)、PG(12:0/12:0)、PC(19:3(10Z,13Z,16Z)/0:0)。27个差异性代谢物通路富集分析显示,AA模型对大鼠血清中精氨酸和脯氨酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,色氨酸代谢,嘌呤代谢,谷胱甘肽代谢7条代谢通路具有显著性影响(p<0.05)。对比翼首草总苷给药组与AA模型组大鼠,发现翼首草总苷对27个差异性代谢物中15个进行了回调。回调代谢物包括尿素、色氨酸、脯氨酸、磷酸胆碱、吲哚丙烯酸、吲哚、组氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、丝氨酸、苹果酸、肌酸、亚麻酸、PS(14:0/12:0)、PS(21:0/0:0)。结论:翼首草总苷对AA大鼠有治疗作用。翼首草总苷对AA大鼠的治疗作用可能与药物影响体内炎症因子以及关节滑膜NF-κB表达相关,产生抗炎作用以达药效。代谢组研究结果显示AA大鼠血清中差异性代谢物27个,明显影响氨基酸代谢,嘌呤代谢,谷胱甘肽代谢。翼首草总苷对27个差异性代谢物中15个能够回调。色氨酸、吲哚、精氨酸、脯氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺6个可作为临床RA疾病的潜在生物标志物。