探讨五虎汤治疗呼吸道合胞病毒(RSV)诱发哮喘的效应物质及作用机制.使用超高效液相串联高分辨质谱仪确定五虎汤的入血成分;借助数据库对入血成分作用于哮喘的靶点进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析及基因本体论(GO)功能分析.同时将靶点蛋白及代谢物-靶点-通路等信息导入STRING数据库,构建蛋白互作网络,明确五虎汤核心成分及关键通路.体内实验部分使用RSV联合鸡卵清蛋白(OVA)建立哮喘模型,通过肺功能、苏木精-伊红(HE)染色、酶联免疫吸附测定(ELISA)法、蛋白免疫印迹法及免疫组织化学法验证五虎汤对RSV诱导哮喘小鼠的干预作用.结果显示,五虎汤入血成分以黄酮类、苯丙素类、木脂素类、萜类等化合物为主,作用于儿童哮喘的核心成分有(-)-表没食子儿茶素、山柰素、异甘草素、香叶木素、桦木酸、熊果酸、瑞香素、七叶素等,钙信号通路、神经活性配体-受体相互作用、NOD样受体信号通路、T细胞受体信号通路、Toll样受体信号通路等是其靶点主要作用通路.体内实验结果表明,五虎汤能够改善肺功能指标,下调白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-17((IL-17)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,并且能够降低肺组织中NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、丝裂原活化蛋白激酶1(MAPK1)、丝裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)、核因子-κB亚基1(NFKB1)等蛋白的表达,减轻中性粒细胞炎症浸润及肺淤血.结果表明,五虎汤通过多组分、多靶点、多途径的协同作用干预病毒诱发哮喘,体内实验证明其能抑制NOD样受体信号通路的激活,减轻哮喘小鼠气道炎症与气道损伤.

目的 研究肠道异常代谢产物通过肝肠轴如何影响中性粒细胞胞外陷阱发生,并加剧急性肝衰竭进展.方法 对乙酰氨基酚诱导小鼠急性肝衰竭(acute liver failure,ALF)模型,以明确疾病状态与肝内中性粒细胞浸润及与中性粒细胞胞外捕获网(neutrophil extracellular traps,NETs)的内在关联.非靶向代谢组学系统分析肠道黏膜中代谢产物的异同,识别促发肝脏NETs的关键代谢物.在此基础上,利用抗体芯片探讨ALF进展中细胞因子与NETs的可能联系,最终聚焦并通过流式细胞及免疫荧光等方法,阐明NETs调控巨噬细胞极化及炎症因子介导的促疾病进展效应.结果 对乙酰氨基酚诱导ALF小鼠模型肝脏内有大量中性粒细胞浸润及NETs的形成.肠黏膜代谢产物的分析显示,LTD4含量显著上升,破坏了肠黏膜的屏障功能.导致内毒素和LTD4向肝脏的转移,促进NETs的形成.对肝脏细胞因子的分析表明,NETs可通过调节巨噬细胞的M1型极化,介导促炎因子的进一步释放.结论 ALF发生时,肝脏内浸润的大量中性粒细胞会被肠道中异位到肝脏的异常代谢产物刺激从而形成NETs,形成的NETs可以调节巨噬细胞的分化,进一步加剧ALF中的炎症效应.

目的 通过非靶向代谢组学研究急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)大鼠尿液代谢产物的变化,筛选出可用于AMI法医学鉴定的生物标志物.方法 建立假手术组、AMI组和高脂血症+AMI组(hyperlipidemia+acute myocardial infarction,HAMI)大鼠模型.运用超高效液相色谱-质谱法(ultra-high performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS)分析AMI大鼠尿液代谢谱的变化.通过主成分分析、偏最小二乘判别分析、正交偏最小二乘判别分析等筛选差异代谢物.使用MetaboAnalyst数据库进行代谢通路富集分析并评估差异代谢物的预测能力.结果 分别筛选出40种和61种与AMI相关和HAMI相关的差异代谢物.其中22种为共同代谢物,这些小分子代谢物主要集中在烟酸和烟酰胺代谢途径中.在95%可信区间内N8-乙酰亚精胺、3-甲基组胺和胸腺嘧啶的受试者操作特征曲线的曲线下面积(area under the curve,AUC)值大于0.95.结论 N8-乙酰亚精胺、3-甲基组胺和胸腺嘧啶可作为诊断AMI的潜在生物标志物,烟酸和烟酰胺代谢的异常可能是AMI的主要原因.本研究可为AMI的作用机制和死因鉴定提供参考.

为探析黄芪四妙汤(Huangqi Simiao Decoction,HSD)治疗2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的作用机制.通过网络药理学筛选HSD的成分靶点及T2DM相关疾病靶点,构建交集靶点的蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络、药物-成分-交集靶点网络,并筛选出潜在活性成分及靶点;使用AutoDock Vina软件进行分子对接验证潜在成分与核心靶点的相互作用;通过超高效液相色谱-串联质谱代谢组学技术检测血清,采用主成分分析(PCA)及偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)等多元统计分析,结合MetaboAnalyst数据库寻找各组差异代谢物与相关代谢通路,并将筛选的差异代谢物结合网络药理学筛选的交集靶点联合分析相同代谢通路.网络药理学显示,HSD治疗T2DM的9个核心成分为槲皮素、山柰酚、豆甾醇、汉黄芩素、β-谷甾醇、黄藤素、黄连素、黄连碱、小檗红碱;5个核心靶点为AKT1、TP53、TNF、IL6、VEGFA.分子对接显示,核心成分和靶点基因结合较好.代谢组学显示,共鉴定出112个共同差异代谢物,经HSD治疗后,其中88个代谢物浓度上升,24个代谢物下降.富集分析表明,HSD调节T2DM患者机体代谢主要与氨基酸代谢、三羧酸循环等7条代谢通路有关.代谢组学与网络药理学联合分析显示,二者均涉及组氨酸代谢通路、精氨酸和脯氨酸代谢通路.结果表明,HSD对T2DM具有较好的治疗作用,基于代谢组学和网络药理学分析发现其作用机制可能是HSD中槲皮素、山柰酚、豆甾醇等药效基础通过调控多种代谢物,加强对组氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢通路的影响,为进一步防治T2DM提供了依据.

目的:基于非靶向尿液代谢组学探究前列金丹片对慢性非细菌性前列腺炎大鼠的作用机制.方法:将30 只8 周龄雄性SD大鼠按照体质量随机分为空白组、模型组和药物组,每组 10 只.模型组和药物组制备慢性非细菌性前列腺炎大鼠模型(大鼠前列腺两侧叶均注入0.2 ml弗氏完全佐剂).从造模的第4 天开始,空白组和模型组予生理盐水灌胃,药物组予前列金丹片混悬液灌胃,每日1 次,连续灌胃30 d.实验结束后用超高效液相色谱-串联静电场轨道阱质谱联用仪检测各组大鼠的代谢物变化,并通过多元统计分析等鉴定各组间的差异代谢物,然后对差异代谢物进行功能注释.结果:代谢组学分析得到 8 个共同代谢物,其中 5 个代谢物在模型组表达下降,在药物组表达升高(P<0.05);其他3 个代谢物在模型组表达升高,在药物组表达下降(P<0.05).其中肌酐和染料木黄酮是重要差异代谢物,精氨酸和脯氨酸代谢通路以及异黄酮生物合成通路是前列金丹片发挥治疗作用的主要通路.与空白组相比,模型组精氨酸和脯氨酸代谢通路上调,肌酐生成增多(P<0.05);异黄酮生物合成通路下调,染料木黄酮生成减少(P<0.05).与模型组相比,药物组逆转了上述变化.结论:前列金丹片通过调节精氨酸和脯氨酸代谢通路干预L-精氨酸代谢,以及调节异黄酮生物合成通路干预柚皮素代谢,发挥对慢性非细菌性前列腺炎大鼠的治疗作用.

目的 研究桃红四物汤(Taohong Siwu Tang,TSD)对子宫异常出血(abnormal uterine bleeding,AUB)大鼠血清脂类代谢物的影响,分析TSD改善AUB脂质代谢紊乱的作用机制.方法 采用药物不完全流产法复制AUB大鼠模型,应用UPLC-Q-Exactive Orbitrap/MS技术检测血清的脂质代谢物,结合主成分分析、正交偏最小二乘-判别分析筛选差异脂质,明确TSD干预前后血清中脂质变化.结果 共筛选出11种差异性脂质,主要有磷酯酰肌醇、磷脂酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、固醇脂、神经酰胺、丙烯醇脂及脂肪酸.给予TSD干预后,筛选的差异脂质均有回调至正常的趋势.结论 TSD改善AUB可能与磷脂酸、磷酯酰肌醇、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、神经酰胺等脂质代谢有关.

目的 采用氢质子磁共振波谱成像研究月经相关性偏头痛(MRM)不同状态下脑代谢情况,并探讨其与临床特征及雌激素孕激素的相关性.资料与方法 招募 2019 年 4 月—2022 年 8 月河南科技大学第一附属医院神经内科门诊确诊的MRM患者 36 例,同时招募年龄和受教育程度相匹配的正常女性 29 例.采用氢质子磁共振波谱成像分别于发作间期(卵泡后期)、发作期(围月经期)检测内侧前额叶皮层(mPFC)和丘脑的主要代谢物N-乙酰天门冬氨酸、γ-氨基丁酸(GABA)、谷氨酸复合物(Glx)和胆碱(Cho)与肌酸(Cr)的比值.每次MRI成像当天同时采集静脉血检测雌激素孕激素水平.比较发作间期、发作期各脑区两组间代谢物比值及激素水平、围月经期激素下降率的差异,同时观察MRM组从发作间期到发作期脑代谢的变化.结果 MRM患者较正常人卵泡后期、围月经期雌激素孕激素水平及围月经期雌激素孕激素下降率均无显著差异(P>0.05).在发作间期,MRM组左侧mPFC Cho/Cr较对照组降低(U=-2.957,P=0.003),且与发作频率呈负相关(r=-0.398,P=0.018).在发作期,MRM 组左侧 mPFC GABA/Cr 较对照组降低(U=-2.015,P=0.044),左侧丘脑 Glx/Cr 较对照组升高(t=2.213,P=0.033),上述结果与临床特点均无显著相关性(P>0.05).MRM患者从发作间期到发作期GABA/Cr未发生显著变化(P>0.05),而右侧丘脑Glx/Cr显著升高(t=-2.181,P=0.038),右侧丘脑Cho/Cr显著升高(Z=-2.414,P=0.016).结论 MRM患者存在与正常人不同的脑代谢情况,且伴随头痛发作存在脑代谢的变化,但本研究未发现与月经周期相关雌激素孕激素的差别,其神经机制仍需进一步研究.

胶质母细胞瘤(GBM)是成人最常见的原发性中枢神经系统恶性肿瘤,其预后不良的主要原因是肿瘤复发,GBM复发与其独特的肿瘤微环境异常有关,包括微血管状态、水分子运动、离子环境、蛋白质变化、氧代谢和免疫异常等.近年来,功能MRI技术已在GBM复发肿瘤微环境研究方面取得较多进展,可反映GBM复发的微血管结构、水分子扩散、离子代谢物、蛋白表达和组织氧张力等方面的异常.GBM肿瘤微环境研究已从离体病理生理学层面拓展到活体功能成像水平.本文就GBM复发微环境相关的功能MRI研究[PWI、DWI、MRS、酰胺质子转移成像(APT)和血氧水平依赖性功能磁共振成像(BOLD-fMRI)]进展进行综述.

目的:筛选与结直肠癌肝转移以奥沙利铂为基础的新辅助化疗患者疗效相关的特征性肠道菌群及粪便代谢物，分析肠道菌群与粪便代谢物之间的关系，评估相关标志物在结直肠癌新辅助化疗中的疗效预测价值。方法:病例对照研究。选取2021年10月—2022年7月在山东大学齐鲁医院就诊的34例结直肠癌肝转移患者为研究对象，根据疗效评价标准，分为化疗有效组（20例）和化疗无效组（14例），患者粪便样本进行宏基因组测序和非靶向代谢组学分析，获得与结直肠癌肝转移化疗疗效相关的菌群及代谢物特征，采用Logistic回归构建预测模型筛选可预测化疗效果的菌群及代谢标志物，绘制受试者工作特征（ROC）曲线以及生存分析曲线评价相关菌种和代谢物对新辅助化疗疗效的预测效果。结果:化疗有效组与无效组患者的肠道菌群的α和β多样性差异无统计学意义（ P均>0.05）。在菌种方面，与化疗无效组比较，化疗有效组有5种菌种相对丰度上调，10种菌种相对丰度下调，差异有统计学意义（ P均<0.05），其中唾液普雷沃菌能有效预测化疗效果（ROC曲线下面积为0.750， P=0.007），敏感度为80.0%，特异度为71.4%，且其丰度高水平患者（17例）总生存率低于丰度低水平患者（17例）（ χ2=5.239， P=0.022）。在代谢物方面，与化疗无效组比较，化疗有效组有20种代谢物上调，4种代谢物下调，差异有统计学意义（ P均<0.05），其中苏氨酸和前列腺素F2α-1-乙醇酰胺可区分化疗有效与无效患者（AUC=0.743、0.707， P均<0.05），并且两者相对丰度高水平患者（17例）总生存率高于低水平患者（17例）（ χ 2=4.748、5.407， P均<0.05）。通过筛选分析获得唾液普雷沃菌和前列腺素F2α-1-乙醇酰胺的Logistic回归模型，ROC曲线结果显示，该模型对患者的疗效具有较好的预测价值（AUC=0.836， P<0.05），敏感度为90.0%，特异度为78.6%，且模型预测生存概率高水平患者（17例）总生存率高于低水平患者（17例）（ χ2=9.260， P=0.002）。 结论:唾液普雷沃菌和前列腺素F2α-1-乙醇酰胺可作为结直肠癌肝转移新辅助化疗效果的预测标志物，对患者预后判断具有较好的临床参考价值。

纳米粒子作为一种具有优良性能的新兴材料，在化工、纺织、生物医药等多个领域广泛应用，引起了社会对其潜在毒性的高度关注，由于传统毒理学技术的限制，迫切需要高通量方法来系统性评估纳米粒径尺度下粒子的潜在毒性。代谢组学是现代分析技术、生物化学及生物信息学等多学科交叉组合发展起来的新兴组学技术，通过分析细胞、组织等生物样品内代谢物种类及数量的变化，筛选早期毒性潜在标志物及相关代谢通路，是纳米粒子毒理学研究的重要高通量技术手段。本文拟从代谢组学在纳米毒理学研究中的应用进展和挑战等方面进行综述性回顾。