目的:通过对胆汁酸平衡调节通路以及脂质组学研究方法,探索罗格列酮治疗小鼠高血糖过程中诱导肝损伤的毒性机制。方法:罗格列酮对高血糖小鼠肝脏损伤的研究:C57BL/6J小鼠分为三个组,正常组(ND)、高糖高脂组(HFD)、罗格列酮组(RL)。RL组在高血糖症状显著后(16周)给予罗格列酮,ND及HFD组在同一时间点开始给予等体积溶媒。末次给药(38周)两小时后处死小鼠收集其肝脏、胆囊、血液样本。采用罗氏血糖仪测定血糖值,肝脏组织HE染色后检查组织病理变化,商业试剂盒测定血清总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL-C)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平。胆汁酸轮廓分析及胆汁酸平衡调节相关基因表达分析:UPLC-MS分析肝脏、胆汁、血清中14种主要胆汁酸分子轮廓变化,One-way ANOVA对胆汁酸水平进行逐一统计,结合主成分分析法进行数据阐释。肝脏组织提取RNA后送华大基因BGISEQ-500RS RNA-Seq平台进行转录组测序,提取46个胆汁酸平衡调节相关基因表达矩阵后进行组间比较及主成分分析,结合胆汁酸分子及基因表达数据阐述罗格列酮毒性机制。小鼠肝脏脂质代谢组学研究:提取肝脏组织样本中脂质后,利用UPLC-MS技术对小鼠肝脏中脂质进行分析。采用Thermo Lipidsearch 4.2数据库鉴定脂质分子,主成分分析描述脂质轮廓,相关性分析挖掘与细胞坏死相关的基因表达,进一步探索罗格列酮致肝损伤的其他机制。结果:1.罗格列酮连续给药22周可显著降低高糖高脂饮食诱导的高血糖症状。高糖高脂饮食对小鼠血清ALT水平无显著变化。罗格列酮给药造成了ALT水平的异常升高(5倍vs ND)。肝脏切片HE染色显示,罗格列酮虽然降低了血糖血脂水平,但未逆转肝脏脂肪蓄积,并有明显肝细胞坏死。2.胆汁酸水平及胆汁酸平衡调节相关基因表达:通过对14种主要胆汁酸组分在肝脏、胆汁、血清中的轮廓分析,发现罗格列酮显著改变了多种胆汁酸的水平。主成分分析法进一步挖掘,其中核心调控对象为DCA、TCA、TDCA。转录水平研究发现46个胆汁酸平衡调控基因中18个发生显著变化,其中7个发生2倍以上变化。3.UPLC-MS分析肝脏脂质结果:热图可视化和主成分分析(PCA)发现正常组、高糖高脂组、罗格列酮组能在脂质轮廓上明显区分开。组间比较显示412个脂质的变化可能与罗格列酮肝损伤机制相关。最终鉴定出与罗格列酮造成肝损伤密切相关的细胞膜脂质有46种,其中包括6种神经酰胺类(Cer)、11种甘油酯类(DG、TC)、3种溶血卵磷脂类(LPC)、1种甘油磷脂酸(PA)、1种鞘氨醇类(SPH)、1种双磷脂酰甘油(CL)、4种磷脂酰乙醇胺(PE)、8种磷脂酰胆碱(PC)、2种磷脂酰丝氨酸(PS)、4种鞘磷脂(SM)、5种磷脂酰甘油(PG)。将罗格列酮造成肝细胞坏死后的46种细胞膜脂质与罗格列酮显著改变的基因转录水平进行相关性分析得到一系列与肝细胞坏死显著相关的基因包括Ifit3b,Hrh2,Cyp26a1等。这些基因具有调节免疫系统、脂质代谢等功能。结论:罗格列酮诱导的肝脏损伤与肝脏DCA的集聚显著相关,同时还发现与胆汁酸、免疫、炎症等生物通路也呈一定相关性。值得临床研究中进一步关注以保证用药安全。