脉络舒通丸治疗血栓闭塞性脉管炎的作用机制及质量标志物研究

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背景:血栓闭塞性脉管炎(Thromboangiitis Obliterans,TAO)是一种主要损伤四肢远端中小动脉及浅静脉的炎症性血管疾病,主要临床症状表现为肢体缺血、疼痛、皮肤色泽改变等,随着病情加重可出现间歇性跛行,甚者出现溃疡和坏疽,最终引发残疾,但是目前TAO的发病机制尚未阐明,现代医学也还未有完全治愈这种疾病的方法。脉络舒通丸(Mailuoshutong pill,MLSTP)是一种采用12味中药制成的复方制剂,有临床研究证实其与抗凝血药物联用可用于血栓闭塞性脉管炎的治疗。但是MLSTP治疗TAO的作用机制尚不明确,且其成分复杂,现行的质量评价方法不够完善,缺乏药效物质和质量标志物(Quality Marker,Q-marker)的相关研究。目的:评价MLSTP对TAO大鼠的治疗作用并探讨其作用机制,并进一步揭示MLSTP治疗TAO的药效物质,分析发现其Q-marker。方法:1.雄性SD大鼠右后肢股动脉注射0.2 mL月桂酸钠(7 g.L-1)制备TAO模型,假手术组注射等体积生理盐水。次日(D1)以注射侧肢体缺血性改变为模型制备成功。模型大鼠分别灌胃给予MLSTP3.8、7.6和15.2 g·kg-1,阳性对照组灌胃给予通塞脉片(TSM)2.6g·kg-1,每天1次,连续14d。分别于D1和D14记录体重,D14对患肢形态变化进行评级。用全自动血液分析仪和显微镜检测血常规指标,凝固法检测血浆凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)和纤维蛋白原(FIB)水平,ELISA测定内皮素1(ET-1)、白细胞介素1β(IL-1β)、血栓素2(TXB2)和6-酮-前列腺素(6-K-PGF1α)水平;HE染色观察患肢股动脉和股静脉组织形态,免疫荧光法分析股动脉组织NF-κB表达水平。2.以相同手段制备TAO模型,假手术组注射等体积生理盐水,取模型大鼠在模型制备后第二天(D1)灌胃给予MLSTP 3.8 g·kg-1,每天一次,连续14 d。每日记录大鼠体重,并对患肢形态变化评级。D14,采用激光散斑血流成像系统检测大鼠患肢血流和灌注血管的实时区域速度和分布,HE染色观察患肢股动脉和股静脉组织形态。在D1、D4、D7、D10、D14收集模型+MLSTP3.8g·kg-1组、假手术组、TAO模型组大鼠血清,基于UHPLC-Q-Orbitrap-HRMS技术对大鼠各组大鼠血清样本进行检测,采用PCA分析、OPLS-DA分析、T检验等多重统计方法,以VIP>1.0、P<0.05为筛选标准筛选得到各组差异代谢物。对给药后不同时期的代谢物进行动态分析,采用KEGG分析其富集的代谢通路,探讨MLSTP的作用机制。3.基于UHPLC-Q-Orbitrap-HRMS平台,对MLSTP样本、TAO模型组大鼠血清样本,模型+MLSTP3.8g.kg-1组血清样本整合分析,鉴定得到MLSTP的入血原型成分。利用中医方证代谢组学策略,将得到的差异代谢标志物与MLSTP的入血成分进行相关性分析,筛选相关性强的成分作为MLSTP的药效物质基础,并挖掘与治疗效果紧密相关的Q-marker。结果:1.成功构建大鼠TAO模型,与假手术组相比,TAO模型组体重下降(P<0.01),患肢发生明显病变(P<0.01),血常规指标显著升高(P<0.01);FIB 水平升高(P<0.05),PT、APTT 和 TT 缩短(P<0.05,P<0.01);ET-1,TXB2和1L-1β水平升高(P<0.01),6-K-PGF1α水平下降(P<0.01);股动脉和股静脉内膜、中膜和外膜均被炎性细胞浸润,股动脉组织NF-κB表达水平升高(P<0.01)。与TAO模型组相比,模型+MLSTP3.8和7.6 g·kg-1组体重增加(P<0.05,P<0.01),患肢病变程度减轻(P<0.05),血常规指标均有不同程度的降低(P<0.05,P<0.01);血浆 FIB 水平下降(P<0.05,P<0.01),PT、APTT和 TT 延长(P<0.05,P<0.01);血清中 ET-1、TXB2 和 IL-1β 水平下降(P<0.05,P<0.01),6-K-PGF1α水平升高(P<0.01);股动脉和股静脉炎症细胞浸润减少,股动脉组织NF-κB表达降低(P<0.01)。2.与假手术组相比,TAO模型组大鼠体重下降(P<0.01),病变明显加重(P<0.01),患肢血流比率下降(P<0.01),血流指数下降(P<0.01);与TAO模型组相比,模型+MLSTP 3.8 g·kg-1组体重上升(P<0.05),患肢病变减轻(P<0.01),患肢血流比率上升(P<0.01),血流指数上升(P<0.01)。基于UHPLC-Q-Orbitrap HRMS平台成功采集血清内源代谢物的数据,并通过多元统计方法分析得到26种差异代谢物,其中TAO模型组中亚油酸、前列腺素E2、酮戊二酸、柠檬酸下降(P<0.05);9,10-环氧十八烯酸、油酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸、谷氨酸、20-羟基花生四烯酸、腺苷、黄嘌呤核苷、尿酸、蛋氨酸、色氨酸升高(P<0.05),而 MLSTP 使其回调(P<0.05)。3.采用UHPLC-Q-Orbitrap HRMS技术分析血清样本,鉴定得到27种药物入血原型成分,与内源性代谢物进行相关性分析,咖啡酸、丁烯基苯酞、甘草次酸、獐牙菜苷、7-羟基香豆素、2-香豆酸、白芍苷、毛蕊异黄酮苷、异甘草素、甘草素、芒柄花黄素、绿原酸、奎宁酸、3α-羟基甘草次酸、没食子酸乙酯、芍药苷16个物质的|r|>0.6,可作为MLSTP的药效物质,通过Q-marker的条件筛查,最终确定绿原酸、毛蕊异黄酮苷、丁烯基苯酞、芍药苷、甘草素、獐芽菜苷、芒柄花黄素7种成分作为MLSTP的Q-marker。结论:MLSTP可通过抑制炎症反应并改善凝血状态发挥对TAO的治疗作用,其保护作用与调控谷氨酸代谢、亚油酸代谢、不饱和脂肪酸的生物合成、花生四烯酸代谢、三羧酸循环等过程有关。通过中医方证代谢组学策略确定将绿原酸、毛蕊异黄酮苷、丁烯基苯酞、芍药苷、甘草素、獐芽菜苷、芒柄花黄素作为MLSTP的 Q-marker。
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