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目的:探讨铁线蕨复方颗粒剂中提取物总酚及总黄酮对宫颈癌细胞HeLa、SiHa、C-33A增殖及凋亡的作用,并基于核磁共振氢谱(~1H-NMR)的细胞代谢组学方法检测分析宫颈癌细胞增殖及凋亡相关代谢通路。方法:从复方颗铁线蕨颗粒中按提取工艺提取并纯化得到总黄酮及多酚提取物,制作芦丁及没食子酸的标准曲线并采用紫外分光光度法测定含量;将不同浓度的总黄酮及总酚给予3种宫颈癌细胞,通过药物细胞毒性实验测定各细胞在2种不同提取物作用下的IC50值。以1/2倍IC50、IC50、2倍IC50作为低、中、高浓度给药,采用异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)偶联Annexin-V染色法检测细胞凋亡;采集各宫颈癌细胞正常对照组、总酚组(低、中、高)、总黄酮组(低、中、高)、阳性药物组(顺铂25μg/mL)的细胞培养基及细胞样本,对24组细胞培养基及细胞样本进行~1H-NMR检测。采用偏最小二乘法判别式分析(PLS-DA)及正交偏最小二乘法判别式分析(OPLS-DA)等多元统计分析方法找出与癌细胞增殖及凋亡相关差异性代谢通路。结果:复方铁线蕨颗粒剂中总酚含量为30.83%,总黄酮含量39.14%。与正常对照组相比,不同浓度的2种提取物给药下的SiHa、HeLa和C-33A细胞,随着浓度的增加抑制率增加(P<0.01)。在总酚及总黄酮高中低浓度作用下3种细胞的凋亡率与正常对照组相比具有显著差异(P<0.01),且各个细胞总酚给药组和总黄酮给药组组内差异显著(P<0.01)。各组两两比较的OPLS-DA图中可以得知两组间很好的分离,说明两组代谢物有差异。其中HeLa细胞培养基及细胞共涉及的差异性代谢物共35种:异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、乳酸、丙氨酸、赖氨酸、醋酸盐、脯氨酸、谷氨酰胺、肉碱、谷氨酸、二甲胺、天冬氨酰、ɑ-酮戊二酸、肌酸、胆碱、牛磺酸、甘油胆碱、β-葡萄糖、顺乌头酸、ɑ-葡萄糖、甘氨酸、胍基乙酸酯、氨基马尿酸、酪氨酸、尿刊酸酯、苯丙氨酸、磷酸腺苷、3-羟基丁酸酯、肌氨酸、三甲胺、β-呋喃糖、抗坏血酸、马尿酸盐、3-甲基组氨酸;SiHa细胞培养基及细胞种有差异性代谢物共37个:异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、乳酸、丙氨酸、赖氨酸、醋酸盐、脯氨酸、谷氨酰胺、乙酰乙酸、肉碱、谷氨酸、肌氨酸、二甲基甘氨酸、甲基胍、三甲胺、天冬氨酰、肌酸、瓜氨酸、胆碱、甘油磷酸胆碱、β-葡萄糖、ɑ-葡萄糖、甘氨酸、β-呋喃糖、肌醇、抗坏血酸、氨基马尿酸、酪氨酸、尿刊酸酯、苯丙氨酸、3-甲基组氨酸、腺苷酸、磷酸腺苷、二甲胺、肌氨酸、三甲胺-N-氧化物;C-33A细胞培养基和细胞中差异性代谢物共34种:异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、乳酸、丙氨酸、赖氨酸、醋酸盐、脯氨酸、谷氨酰胺、肉碱、甲胺、肌氨酸、ɑ-酮戊二酸、瓜氨酸、胆碱、牛磺酸、TMAO、甘油磷酸胆碱、β-葡萄糖、ɑ-葡萄糖、甘氨酸、β-呋喃糖、抗坏血酸、肌酸、肌醇、氨基马尿酸、酪氨酸、尿刊酸酯、苯丙氨酸、3-甲基组氨酸、磷酸腺苷、甲酸、白蛋白赖氨酰、反式乌头酸。这些差异性代谢参与多种代谢通路。结论:各细胞培养基代谢通路分析显示:苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸的生物合成、牛磺酸及次牛磺酸代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、苯丙氨酸代谢、精氨酸生物合成、甘氨酸,丝氨酸和苏氨酸的代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、组氨酸代谢、谷胱甘肽代谢、乙醛酸和二羧酸的代谢、酪氨酸代谢等代谢发生了变化;各细胞差异性代谢物参与的代谢包括:苯丙氨酸,酪氨酸和色氨酸的生物合成、酮体的合成与降解、牛磺酸和次磺酸代谢、苯丙氨酸代谢、甘氨酸,丝氨酸和苏氨酸的代谢、精氨酸生物合成、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、酪氨酸代谢、组氨酸代谢、丁酸酯代谢、乙醛酸和二羧酸的代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢、谷胱甘肽代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、丙酮酸代谢、糖酵解/糖异生等。通过实验得知总酚及总黄酮提取物能通过细胞中能量代谢、氨基酸代谢、脂代谢、核酸代谢等通路来抑制SiHa、HeLa、C-33A细胞的增殖,诱导细胞凋亡。为应用细胞代谢组学研究方法在细胞层面更加确切诠释肿瘤细胞的代谢通路奠定一定基础。