柴胡属植物复伞形花序，高150cm左右，叶子细长交替生长，花为双性，微黄或略带紫色，含有二百个种，主要生长在北半球，在东北亚以及北非，人类很早就利用该属的天然药物治疗疾病。2010版《中国药典》收载狭叶柴胡（B. scorzonerifoliumWilld.）和北柴胡（Bupleurum chinense DC.）的干燥根为中药柴胡的植物来源。柴胡在很多中药复方中都有入药，例如柴胡口服液、小柴胡汤、柴胡舒肝丸等,用于治疗感冒，发炎，发热，肝炎等。2010版《中国药典》收载狭叶柴胡（B. scorzonerifoliumWilld.）和北柴胡（Bupleurum chinense DC.）的干燥根为中药柴胡的植物来源。但是，各种柴胡属植物不易区分，分布广泛，各种之间易混用，导致非正品柴胡被误用为正品柴胡。在中国东北地区曾经发生过误用有毒植物大叶柴胡作为柴胡药材，人服用后导致死亡的严重事件，会出现恶心，呕吐，抽搐，呼吸急促等症状。经过系统的植物化学以及现代药理研究证实，柴胡属中具有神经毒性作用的为多炔烯类化合物，这类化合物广泛存在于伞形科，五加科和紫莞目中，在食物中药材中分布广泛。该类化合物具有很好的药理活性，但也具有潜在的神经毒性，因此需要对其毒性进行深入的研究，对人类健康及指导中药安全应用具有重大的意义。迄今为止，对该有毒植物毒性机制研究较为薄弱，对该类化合物的报道只表明其具有神经毒性作用，作用的靶器官，靶部位，均未见报道，除了具有神经毒性之外是否还有其它方面的毒性，神经毒性又是一个怎样的作用机制，人类对它们还知之甚少。传统的药物毒性研究已经非常成熟，往往选择特定的生化指标来表征特定的生理毒性，根据相关的组织病理切片来研究某一方面的毒性，这种方法存在一定的局限性，无法从整体揭示药物毒性作用特点，因此，新型毒性研究方法需要建立。鉴于此，本研究选取柴胡属大叶柴胡中植物中的毒性成分柴胡毒素进行毒性代谢组学研究，发现该类化和毒性作用的生物标志物，阐明机体对该类化合物的整体反应；并建立运用代谢组学研究该类化合物毒性的方法。并由代谢组学的研究发现为基础，设计了进一步的验证实验，深入的阐明了该类化合物的毒性机制。本研究以大叶柴胡毒性成分柴胡毒素为研究对象，分别进行急性毒性研究，代谢组学研究，以及毒性机制研究，力图阐明柴胡毒素的毒性作用特点，作用部位，作用机制。最终为该类化合物的毒性研究提供有力的数据支持，这就是本课题的研究目的。本课题研究采用传统毒理试验与代谢组学研究方法相结合的方法，从局部到整体，层层推进，逐步阐明柴胡毒素的毒性作用特点以及毒性作用机制。研究发现柴胡毒素半数致死量达到3mg/kg，病变部位在大脑海马区，代谢组学实验鉴定了血清17个标志物，尿液11个标志物，这些生物标志物主要与色氨酸代谢、嘌呤代谢，炎症相关，表明柴胡毒素毒性发作与犬尿氨酸途径，氧化应激，炎症反应密切相关。进一步毒性机制研究发现，柴胡毒素通过抑制神经受体GABA的活性，导致神经兴奋性的产生，神经细胞过度放电，钙离子大量内流，导致神经细胞的死亡，而GABA受体就是柴胡毒素最初的效应靶点，之后才引起了一系列的毒性反应。由此本研究阐明了柴胡毒素的毒性作用的靶部位，毒性机制，由此也揭示了多炔烯类化合物神经毒性作用的特点，为该类化合物的毒性机制研究提供了有利的数据支持。本论文包括五个方面的内容，具体的内容如下：第二章：急性毒性研究。本研究对大叶柴胡植物总提物，利用各种色谱分离手段以及光谱手段分离鉴定所需要的化合物柴胡毒素。之后将小鼠腹腔注射给药，观察记录小鼠的生理反应，统计死亡动物数，采用bliss法测算半数致死量，并对死亡小鼠的脏器进行组织病理学检查，确定病变部位。第三章：柴胡毒素毒性的代谢组学研究。在代谢组学部分，我们首先采用腹腔注射给要的方式注射柴胡毒素，小鼠出现明显的中毒症状。之后我们采用反相液相色谱串联四级杆飞行时间质谱方法对对照组小鼠和给药组小鼠血清进行代谢组学研究并鉴定相关毒性生物标志物。采用PLS-DA进行判别分析，在小鼠血清中鉴定了17个生物标志物。这些生物标志物主要与色氨酸代谢、嘌呤代谢，炎症相关，表明柴胡毒素毒性发作与犬尿氨酸途径，氧化应激，炎症反应密切相关。通过血清中鉴定的生物标志物进行网络构建表明，标志物与兴奋性神经受体具有相关性，这可能提示我们柴胡毒素可能直接作用于受体引起神经兴奋，为我们以后机制研究提供了一定的依据。另一方面，我们还对小鼠尿液进行了代谢组学研究基础，在小鼠尿液中鉴定了11个生物标志物。这些生物标志物主要与脂质过氧化、氧化应激，炎症反应相关。为我们以后机制研究提供了思路。第四章：TH1与TH2免疫失衡与柴胡毒素神经毒性的关系。研究发现TH1/TH2免疫失衡与柴胡毒素的神经毒性有极大的关系，在中毒小鼠体内血清中检测到几种细胞因子明显高于正常组，这说明了柴胡毒素扰乱了TH1/TH2免疫平衡，体内出现炎症反应，而炎症因子的出现是诱发色氨酸代谢紊乱的重要原因。第五章：柴胡毒素神经毒性与相关受体的研究。研究发现柴胡毒素能有效抑制神经受体GABA的活性，导致神经兴奋性的产生，神经细胞过度放电，钙离子大量内流，导致神经细胞的死亡，而GABA受体就是柴胡毒素最初的效应靶点，之后才引起了一系列的生物级联反应。