目的基于代谢组学方法研究自然衰老模型小鼠血液、脾组织及肾组织代谢轮廓及生物标志物,分析四君子汤对自然衰老模型小鼠代谢轮廓及生物标志物的影响。运用蛋白组学方法分析肝细胞线粒体,以iTRAQ技术为基础,比较和鉴定与自然衰老相关的具有特征性联系的蛋白质差异表达谱,发现与衰老相关蛋白质标志物,研究四君子汤对衰老相关蛋白生物标志物的回调作用。结合代谢组学和蛋白组学分析数据,分析与四君子汤干预作用相关程度最高的生物学途径,为四君子汤干预自然衰老相关病证的生物学基础提供依据。方法以课题组前期研究为基础,建立了优化的、适用于小鼠血液、脾组织及肾组织样品的制备方法及UPLC-HDMS分析方法,利用UPLC-HDMS技术平台对四君子汤干预自然衰老模型小鼠作用进行代谢组学评价,研究四君子汤对血液、脾组织及肾组织代谢轮廓及生物标志物的影响。基于蛋白质组学研究方法,以iTRAQ技术为基础,联合LC-MS/MS质谱分析,并结合GO注释、KEGG pathway分析方法,研究自然衰老模型小鼠肝细胞线粒体蛋白生物标志物,并进行四君子汤干预衰老相关病证蛋白生物标志物的分析,确定与四君子汤干预作用相关性最高的蛋白生物标志物及通路。最后,结合代谢组学和蛋白组学分析数据,探讨四君子汤对自然衰老模型小鼠干预作用的相关生物学基础。结果1.基于代谢组学技术,研究四君子汤对自然衰老模型小鼠代谢轮廓及生物标志物的影响,发现相比模型组,四君子汤干预后血液、脾组织及肾组织代谢轮廓发生明显变化,针对这3种生物样本代谢轮廓的PCA分析结果显示四君子汤给药组接近空白组并远离模型组,向正常组回调。对已鉴定的与自然衰老相关的血液生物标记物进行分析,发现在雄性模型血液样品25个生物标志物中,给药组对其中22个具有调整作用,其中19个具有统计学意义,雌性模型血液样品26个生物标志物中,给药组对其中14个具有调整作用,其中5个具有统计学意义。四君子汤干预作用生物标志物主要与半胱氨酸和蛋氨酸代谢、类固醇的生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢等通路相关。对已鉴定的与自然衰老相关的脾组织生物标记物进行分析,发现在雄性模型脾组织样品26个生物标志物中,给药组对其中24个具有调整作用,其中21个具有统计学意义,雌性模型脾组织样品26个生物标志物中,给药组对其中22个具有调整作用,其中11个具有统计学意义。四君子汤干预作用生物标志物主要与D-谷氨酰胺和谷氨酸代谢、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成、牛磺酸和牛磺酸代谢、谷胱甘肽代谢、花生四烯酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、戊糖、葡萄糖醛酸转换等通路相关。对已鉴定的与自然衰老相关的肾组织生物标记物进行分析,发现在雄性模型肾组织样品23个生物标志物中,给药组对其中18个具有调整作用,其中13个具有统计学意义,雌性模型肾组织样品24个生物标志物中,给药组对其中23个具有调整作用,其中11个具有统计学意义。四君子汤干预作用生物标志物主要与D-谷氨酰胺和谷氨酸代谢、花生四烯酸代谢、生物素代谢、牛磺酸和牛磺酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等通路相关。2.iTRAQ蛋白组学分析并鉴定自然衰老模型小鼠蛋肝细胞线粒体白生物标志物,确定四君子汤干预的衰老相关蛋白生物标志物。四君子汤干预作用生物标志物进行GO分析,四君子汤对衰老相关蛋白标志物的干预作用体现在氧化还原反应、脂质代谢过程、代谢过程、脂肪酸代谢过程、蛋白运输、脂肪酸转运、线粒体、氧化还原酶、水解酶活性、核昔酸结合、蛋白结合、酶活性、免疫系统的过程、线粒体、蛋白形成同源二聚体活动、结构分子活性、催化活性方面。从KEGG通路分析来看,四君子汤对衰老相关蛋白标志物的干预作用与代谢途径、过氧化物酶体、PPAR信号通路、碳代谢、阿尔茨海默病、非酒精性脂肪性肝病、帕金森氏病、胰岛素信号转导通路相关。结论代谢组学研究发现四君子汤在氨基酸代谢过程中扮演了重要角色,通过调节半胱氨酸和蛋氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、D-谷氨酰胺和谷氨酸代谢、牛磺酸和牛磺酸代谢、谷胱甘肽代谢、生物素代谢等途径,改善小鼠因增龄所造成的相关代谢紊乱和自由基损伤。蛋白质组学研究发现四君子汤在氧化还原反应、脂质代谢过程、代谢过程、脂肪酸代谢过程、蛋白运输、脂肪酸转运、氧化还原酶、核苷酸结合、蛋白结合、免疫系统的过程、线粒体代谢途径、过氧化物酶体、阿尔茨海默病等途径具有调节作用。通过调节这些信号通路的相关蛋白,进而对增龄产生的相关机体功能紊乱起到保护和调节的作用。结合代谢组学和蛋白质组学进行多样本、高通量分析,发现四君子汤对氨基酸代谢过程、免疫系统和脂质代谢过程、蛋白运输、线粒体这些主要途径起到保护作用。表明四君子汤对增龄所出现的相关病证的干预作用是通过上述生物学途径实现的。