岩黄连总生物碱肝保护作用的代谢组学及其活性成分的体内代谢研究

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目的:1.基于代谢组学的方法研究岩黄连总碱对慢性肝损伤的干预治疗作用,从而揭示岩黄连总碱的肝保护作用机制。2.鉴定大鼠灌胃岩黄连后血浆、尿液、胆汁、粪便中活性生物碱成分的代谢产物,为进一步探讨岩黄连在体内代谢过程提供依据。方法:1.将40只健康的雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组、岩黄连总碱(TACS)组和联苯双酯(BP)组。模型组、TACS组和BP组皮下注射CCl4橄榄油溶液建立慢性肝损伤模型,空白组大鼠皮下注射等体积的橄榄油溶液,每周一次,共8周。TACS组、BP组和空白组分别灌胃给予TACS、BP和蒸馏水,每周一次,共8周。末次给药后采集大鼠24h尿液样本。2.采用血清生化仪检测血清生化指标谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、白蛋白(ALB),结合肝组织中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽(GSH)的活性,及肝脏组织病理学切片评价慢性肝损伤的病理过程及岩黄连总碱的干预作用。3.采用基于核磁共振(NMR)的代谢组学技术,结合多元统计分析,寻找模型组和空白组尿液代谢组分差异,结合数据库分析其差异物质与慢性肝损伤可能存在的关系,旨在发现与慢性肝损伤相关的潜在生物标志物及可能的靶点;进一步表征岩黄连总碱对慢性肝损伤模型大鼠尿液内源性代谢产物的变化规律,发现与肝保护作用相关的潜在生物标志物及可能的靶点。4.采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱法(UPLC/Q-TOF MS)检测大鼠灌胃岩黄连水提物后,大鼠血浆、尿液、胆汁和粪便样本中岩黄连主要活性成分脱氢卡维丁、巴马汀和小檗碱的体内代谢产物。5.采用MassLynx 4.1软件,并结合质量亏损过滤技术(MDF)去除内源性物质对检测代谢产物的干扰,从而分析岩黄连主要活性成分脱氢卡维丁、巴马汀和小檗碱在大鼠体内的代谢产物。结果:1.经过岩黄连总碱干预的慢性肝损伤大鼠血清中ALT、AST和ALP明显降低(P<0.05),ALB明显升高(P<0.05),大鼠肝组织中MDA明显降低(P<0.001),SOD和GSH明显升高(P<0.05),病理切片显示岩黄连总碱组大鼠肝损伤程度得到改善。2.CCl4诱导的慢性肝损伤大鼠尿液样本中找到7个差异代谢物被视为是CCl4诱导的慢性肝损伤的潜在的生物标志物,其中α-酮戊二酸、柠檬酸、二甲胺、苯乙酰甘氨酸、肌酐和马尿酸的水平显著下降,牛磺酸水平显著升高。主要影响三羧酸(TCA)循环,肠道菌群微生物代谢和氨基酸代谢。3.岩黄连总碱对CCl4所致的慢性肝损伤大鼠尿液α-酮戊二酸、柠檬酸和马尿酸的水平有上调作用,对牛磺酸水平有下调作用。因此,推测岩黄连总碱通过调节三羧酸(TCA)循环,肠道菌群微生物代谢和氨基酸代谢紊乱来纠正CCl4诱导的慢性肝损伤。4.在大鼠的血液、尿液、胆汁和粪便样本中检测到脱氢卡维丁、巴马汀、小檗碱的原型、羟基化、去甲基化、还原及葡萄糖醛酸化与硫酸结合等多个代谢产物。结论:1.岩黄连总碱能干预性治疗慢性肝损伤大鼠的血清生化指标和肝组织生化指标紊乱及组织病变。2.CCl4诱导的慢性肝损伤模型可引起大鼠尿液代谢轮廓的显著变化,明显扰动TCA循环,肠道菌群微生物代谢和氨基酸代谢。而岩黄连对这些扰动的代谢通路有一定的调节作用3.鉴定了岩黄连中主要活性成分脱氢卡维丁、巴马汀和小檗碱在大鼠血浆、尿液、胆汁和粪便中的代谢产物,在可逆向鉴定被吸收的化学成分和有效成分群的确认方面具有重大意义,是阐明岩黄连活性成分作用物质基础和作用机制的重要途径。
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