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作者:张国瑗;李瑛;王紫艳;孙明谦;刘建勋;
单位:中国中医科学院博士后科研流动站;中国中医科学院西苑医院临床药理研究所;中国中医科学院西苑医院基础医学研究所;
摘要:目的 利用代谢组学方法研究气虚血瘀证大鼠模型血小板中的代谢物变化情况,并进一步阐释补阳还五汤对气虚血瘀证的干预作用。方法 将30只SD大鼠(Sprague Dawley Rats)随机分为正常组、模型组、补阳还五汤组。模型组通过水环境多平台睡眠剥夺系统建立睡眠剥夺模型,补阳还五汤组为在造模成功之后给药2周,给药的同时加睡眠剥夺。补阳还五汤组按照临床剂量13 g·kg~(-1)灌胃补阳还五汤,正常组和模型组灌服等量的蒸馏水,每日同时间灌胃1次,连续14 d。从抓力、凝血功能、血小板形态及聚集率、P-选择素(P-Selectin, CD62P)表达率综合评价模型的构建和血小板功能;利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法(Ultra-high Performance Liquid Chromatography with Quadrupole Time-of-flight Mass Spectrometry, UPLC-Q-TOF-MS)进行大鼠血小板中内源性代谢物的代谢组学分析,检测条件为反相色谱(Reverse Phase Liquid Chromatography, RPLC)柱和亲水作用色谱(Hydrophilic Interaction Chromatography, HILIC)柱,流动相0.1%甲酸水溶液(A)-0.1%甲酸乙腈溶液(B)梯度洗脱,流速0.3 mL·min~(-1),电喷雾离子源(Electrospray Ionization, ESI),正、负离子模式检测,扫描范围m/z 50~1000。利用多元统计分析筛选组间差异离子,将碎片离子信息与人类代谢组数据库(Human Metabolome Database, HMDB)等数据库匹配以鉴定生物标志物。通过京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)数据库获得代谢物的生物信息,采用MetaboAnalyst 5.0软件分析其相关代谢通路。结果 研究显示,与正常组比较,模型组大鼠抓力显著降低(P<0.01),补阳还五汤组较模型组可显著升高抓力(P<0.01);与正常组比较,模型组大鼠活化部分凝血活酶时间(Activated Partial Thromboplastin Time, APTT)降低(P<0.01),凝血酶时间(Thrombin Time, TT)值明显升高(P<0.05);纤维蛋白原(Fibrinogen, FIB)升高(P<0.05),与模型组比较,补阳还五汤组APTT值显著上升(P<0.01),FIB值下降(P<0.05);与正常组比较,模型组大鼠血小板最大聚集率(Maximum Aggregation Rate, MAR)、平均聚集率(Average Aggregation Rate, AAR)显著上升(P<0.01),与模型组比较,补阳还五汤组的血小板MAR、AAR明显降低,具有不同程度的差异(P<0.01,P<0.05);与正常组比较,模型组大鼠血小板CD62P表达明显升高(P<0.05),补阳还五汤组可明显降低血小板CD62P的表达率(P<0.05);扫描电镜结果显示,与正常组比较,模型组血小板过度活化,伪足伸出明显,血小板之间聚集现象增多;与模型组比较,补阳还五汤组少见血小板活化和聚集现象减少。代谢组学结果显示,气虚血瘀证大鼠模型血小板代谢紊乱,最终得到95种差异显著代谢物,主要的差异代谢物集中在脂肪酸、氨基酸、磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰胆碱、核苷酸等。补阳还五汤对气虚血瘀证的干预作用主要反映在对脂质代谢、氨基酸代谢、核酸代谢、能量代谢等代谢途径的调节。结论 研究初步揭示了气虚血瘀证模型大鼠血小板的代谢组学特征,并为补阳还五汤干预气虚血瘀证关于血小板的作用机制提供依据。
关键词:代谢组学;血小板;气虚血瘀证;补阳还五汤;脂质代谢;血小板活化
基金资助:国家自然科学基金重点项目(82030124);国家自然科学基金面上项目(82274141); 国家中医药管理局中医药创新团队及人才支持计划项目(ZYYCXTD-C-202007)