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目的:建立大鼠肾纤维化模型,基于血浆代谢组学、尿液代谢组学、肠道菌群探索肾纤维化发病机制;采用网络药理学的方法结合代谢组学技术、16s rRNA高通量测序技术,探讨真武汤防治肾纤维化的作用机制。方法:1.基于多组学评价UUO大鼠肾纤维化发病机制研究。大鼠适应性喂养3天后,分成4组,假手术组(Sham)、模型组(Model)、马来酸依那普利组(Enalapri l maleate)、真武汤预防性给药组(ZTW-PA)。采用单侧输尿管结扎的方法建立大鼠肾纤维化模型,预防性给药组于造模前先给药一星期,造模第二天后继续给药,给药4周,通过检测大鼠体重、24 h尿量、尿蛋白含量、肾纤维化相关细胞因子血肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)、胱抑素c(Cys-c)的含量,结合肾组织切片HE染色观察,探讨真武汤对大鼠肾纤维化的防治作用。采用超高效液相色谱飞行时间质谱法(UPLC/Q/TOF-MS)对假手术组、UUO模型组大鼠尿液及血浆进行代谢轮廓谱分析,结合主成分分析(principal component analysis,PCA)及偏最小二乘法判别分析(partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA)寻找尿液及血浆样品中潜在的生物标志物;采用16s rRNA高通量测序技术研究大鼠肠道菌群结构与组成的变化,分析肾纤维化状态下大鼠体内代谢变化,初步阐释肾纤维化的发病机制。2.真武汤防治UUO大鼠肾纤维化的作用机制研究。采用网络药理学方法初步探讨真武汤防治肾纤维化的药效物质基础及分子作用机制。以附子(Aconi ti Lateralis Radix Praeparata)、茯苓(Poria Cocos Wolf)、白术(Atractylodes Macrocephala Koidz)、白芍(Paeoniae Radix Alba)、生姜(Zingiber Officinale Roscoe)为关键词在TCMSP数据库进行检索,以口服利用度(0B)>30%及类药性(DL)>0.18为原则筛选具有适宜的药代动力学特征的活性成分,利用Uniport、Pubchem、SwissTargetPrediction等数据库预测真武汤活性成分的作用靶点。通过GenGards数据库筛选肾纤维化已知的治疗靶点,借助String数据库构建肾纤维化靶点相互作用网络图,采用Cytoscape 3.5.0软件进行网络的构建,利用ClueG0插件对关键靶点进行GO生物功能及KEGG代谢通路分析;采用UPLC/Q/TOF-MS方法测定假手术组、UUO模型组、真武汤预防性给药组大鼠尿液及血浆代谢轮廓谱,结合PCA及PLS-DA多元统计方法寻找大鼠尿液和血浆中的潜在的生物标志物。采用16s rRNA高通量测序技术测定各组大鼠肠道菌群结构与组成的变化,最后结合网络药理学、代谢组学、肠道微生物结果进一步阐明真武汤防治肾纤维化的作用机制。结果:1.建立了大鼠肾纤维化模型,经真武汤治疗后具有改善UUO大鼠肾组织形态,增加大鼠24 h尿量,降低大鼠肾纤维化相关细胞因子Scr、Bun、Cys-c含量,延缓肾脏组织病变的作用。利用代谢组学技术发现UUO大鼠和假手术大鼠存在明显的代谢水平差异,与假手术大鼠相比,UUO大鼠尿液中有28个内源性的代谢物发生显著性改变,发生明显变化的代谢物主要为酚苷、脂肪酸、氨基酸及核苷类成分。UUO大鼠血浆中,有16个内源性的代谢物发生显著性改变,主要为脂肪酸、氨基酸及磷脂类成分。通过对大鼠肠道粪便进行16s rRNA测序分析,发现UUO大鼠肠道微生物多样性及丰富度下降,在门水平,厚壁菌门和拟杆菌门丰度发生异常变化;在科水平,Muribaculaceae、Clostridiaceae1、Eggerthellaceae 丰度发生异常变化。2.采用网络药理学的方法对真武汤治疗肾纤维化的起效成分、作用靶点及相关通路进行初步探索。研究发现真武汤中山奈酚、β-谷甾醇、芍药苷、茯苓酸、麦角甾醇过氧化物等成分为真武汤的主要药效成分,其发挥抗纤维化的作用可能通过TNF、AKT1、MAPK8、IL6、CASP3、JUN、BCL2、TGFB1、CASP8、ICAM1、NOS3 等关键核心靶点参与AGE-RAGE信号通路、Insulin resistance信号通路、TNF-α信号通路及其他相关联的信号通路如NF-kappa B信号通路、TGF-β信号通路等通过调节胰岛素受体活性、氧化应激和纤维化因子的表达水平干预疾病。在此基础上,通过UPLC/Q/TOF-MS技术开展了真武汤防治肾纤维化的代谢组学研究,结果表明经真武汤治疗后,大鼠尿液中有15个内源性的代谢物回归正常,发生变化的代谢物主要与脂质转运、脂质代谢、类固醇激素的生物合成密切相关。大鼠血浆中有10个内源性的代谢物回归正常,包括甘油磷脂、脂肪酸、胆汁酸类成分,这些生物标记物主要与脂质代谢密切相关,集中在初级胆汁酸代谢、花生四烯酸代谢、类固醇激素生物合成通路等。肠道菌群结果表明,真武汤治疗后,UUO大鼠肠道微生物多样性及丰富度升高,在门水平,真武汤能维持大鼠肠道厚壁菌门和拟杆菌门比例的稳定;在科水平,真武汤能逆转有益菌理研菌科、Muribaculaceae丰度的升高,致病菌Eggerthellaceae丰度的降低。结论:肾纤维化是一种涉及多个代谢紊乱的疾病,UUO大鼠的体内代谢紊乱可能与氨基酸代谢、类固醇激素生物合成、嘌呤及嘧啶代谢异常引发氧化应激、炎症反应、肠道屏障功能受损有关,肠道微生物能够通过影响机体小分子代谢介导SCFAs和尿毒症毒素的产生来介导肾纤维化疾病;真武汤中的山奈酚、β-谷甾醇、氧化芍药苷、茯苓酸等成分可能是通过改善脂质代谢发挥抗纤维化的作用,同时通过介导肠道菌群结构增强碳水化合物的利用率,影响SCFAs的合成治疗肾纤维化。