类风湿性关节炎是以关节病变引起肢体严重畸形,关节滑膜炎及浆膜、心肺、皮肤、眼、血管等结缔组织广泛性炎症为主要表现的慢性全身性自身免疫性疾病,病变过程具有持续、反复发作的特征,致残率高,目前尚没有药物能够根治此病。临床上常用的治疗药物主要有非甾体类抗炎药、激素类药物、生物制剂等,但由于价格昂贵、长期服用毒副作用大等缺陷限制了其应用。因此,开发高效低毒易得的治疗类风湿性关节炎药物势在必行。中药具有疗效好、毒副作用小等优势。因此,开发治疗类风湿性关节炎的创新中药具有广泛前景。但是,中药的化学成分以及其体内的调控途径复杂,这为评价中药整体有效性和阐明中药化学成分多靶点、多环节、多层次的调控作用机制带来了巨大困难。随着系统生物学的发展和完善,研究生物体整体或组织细胞系统内所有代谢物的动态变化,并寻找代谢物与生理病理变化的相对关系的代谢组学技术,为阐明中药整体有效性和协同作用机制提供了快速、有效和可靠的方法。通过代谢组学方法找出类风湿性关节炎相关生物标记物将为疾病早期临床诊断和药物治疗提供依据。黄连解毒汤是由黄连、黄芩、黄柏、栀子四味药组成,是清热解毒类的代表方剂。本研究采用胶原诱导性关节炎大鼠模型,运用代谢组学的方法,通过挖掘疾病相关生物标记物,构建类风湿性关节炎相关代谢网络,同时找寻黄连解毒汤干预后逆转的代谢物,最终对黄连解毒汤防治类风湿性关节炎的整体有效性及作用机制进行研究。为了能够实时跟踪造模后大鼠的代谢变化,本实验分别于造模后(第8天)、发病初期(第15天)及发病高峰(第22天)三个时间点采集正常对照组(给予0.5%羧甲基纤维素钠)、模型组(给予0.5%羧甲基纤维素钠)、阳性药组(给予0.05mg/kg地塞米松)、中药复方组(给予270mg/kg黄连解毒汤)和成分配伍组(给予270mg/kg剂量转换后的13个黄连解毒汤成分)大鼠血液和尿液样本,并且采用液质联用分析技术及多元统计分析方法快速、准确的分离和鉴定正常大鼠和关节炎大鼠差异代谢标记物,并通过检索代谢组学相关数据库及查阅相关文献构建疾病代谢网络,同时评价黄连解毒汤防治类风湿性关节炎的整体有效性及研究其调控的代谢途径。本研究鉴定了48个正常大鼠和关节炎大鼠差异代谢标记物,包括血浆样本中的27个和尿液样本中的24个,其中3个代谢产物在血液和尿样中同时检测到。这些代谢标记物主要涉及多种氨基酸代谢、嘌呤和嘧啶代谢以及不饱和脂肪酸代谢等。由此可见,类风湿性关节炎是一种由氨基酸、核酸及脂肪三大代谢紊乱引起的复杂性疾病。药物干预后,24个代谢标记物发生了逆转,其中黄连解毒汤可调控19个,数量多于阳性药地塞米松(12个)及黄连解毒汤成分配伍药(16个),这也体现了中药多成分多靶点发挥作用的优势。黄连解毒汤主要是通过对苯丙氨酸、色氨酸、不饱和脂肪酸代谢的调控及抑制体内氧化应激反应从而达到治疗类风湿性关节炎的作用。这些潜在标记物中与体内氧化反应密切相关的代谢产物(肉碱、乙酰肉碱、尿酸及尿囊素)在整个发病过程均呈现异常,因此,这4个生物标记物有望成为关节炎的临床诊断指标。