针刺心经对心肌缺血大鼠血清代谢物的影响

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目的:1.进一步验证针刺心经腧穴干预心肌缺血的作用;2.分析心肌缺血大鼠血清内源性代谢物的变化,筛选差异性代谢物,观察针刺对差异性代谢物的调节作用,从代谢组学的角度探究针灸治疗心肌缺血的作用机制。方法:首先构建心肌缺血大鼠模型,测量并观察心电图以确定造模成功;后采用ELISA法检测大鼠血清中心肌酶CK-MB水平、SOD活性以及MDA的含量并结合心肌组织病理切片对模型进行进一步验证,同时观察针刺治疗后大鼠相关指标的变化情况,以确定针刺治疗的有效性。其次收集假手术组大鼠、心肌缺血模型大鼠(模型组)及针刺组大鼠血清样本,采用UPLC-Q-TOF-MSE分析方法,初步获得与生物样本相关的代谢轮廓图谱及原始数据。再采用多元统计分析方法对原始数据进行对应的处理,处理后的结果与在线数据库中的代谢物进行一一比较和鉴定,初步筛选出生物样本中的内源性小分子代谢物。后在此基础上,进一步利用MSE模式二级信息,对代谢物的结构和相关信息进行验证和筛选,最终获得心肌缺血模型大鼠和假手术组二组大鼠血清内的差异性代谢物,对数据进一步处理获得与心肌缺血模型相关的代谢通路图;后对针刺组的相同差异性代谢物进行鉴定与筛选,研究针刺对心肌缺血大鼠血清中内源性代谢物及代谢途径的影响。结果:1.建立心肌缺血大鼠模型,其心电图上S-T发生明显改变,同时模型组血清中CK-MB水平及MDA含量均明显高于假手术组(P<0.01),SOD含量低于假手术组(P<0.01),针刺后CK-MB、MDA含量降低,SOD含量升高(P<0.05),结合病理切片结果证实心肌缺血模型大鼠成功建立,且针刺可以有效地治疗心肌缺血,调控相关指标,保护心脏组织。2.血清代谢组学研究结果表明,模型组血清中共鉴定出34个内源性小分子代谢物,其中在正离子模式下检测出15个差异性代谢物,负离子模式下检测出19个差异性代谢物,其中与假手术组相比,模型组中花生四烯酸(Arachidonic acid)、二酰甘油(DG)、胆酸(Cholic acid)、异去氧胆酸(Isoursodeoxycholic acid)、多酚酸(Muricholic acid)、亚油酸(Linoleic acid)、棕榈酸(Palmitelaidic acid)等15个代谢物代谢水平降低而磷脂酰甘油磷酸酯(PGP)、白三烯B5(Leukotriene B5)、异前列腺素(15d-PGJ2)、二十二碳五烯酸(Docosapentaenoic acid(22n-6))、神经酰胺(Cer P(d18:1/22:0))、溶血磷脂(ysopc)、甘油磷脂(PG)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰丝氨酸(PS)、溶血磷脂酰乙醇胺或溶血磷脂(Lyso PE)等19个代谢物代谢水平升高,其中花生四烯酸、二酰甘油、胆酸、异前列腺素、溶血磷脂、白三烯B5、二酰甘油、神经酰胺等代谢物与花生四烯酸代谢、亚油酸代谢、甘油磷脂代谢、胆汁酸代谢等代谢通路密切相关,针刺治疗后其血清内相关的内源性代谢物均有一定程度的回调,证明针灸能够通过改变机体代谢物的变化,改善机体代谢网络,从而发挥作用。结论:本论文采用冠状动脉结扎法成功建立心肌缺血大鼠模型,针刺可以有效的调节相应检测指标,保护心肌组织,同时实验结果也初步证明了针刺治疗心肌缺血具有一定的有效性和可行性。再利用UPLC-Q-TOF/MSE技术结合多元统计分析筛选和鉴定出与心肌缺血相关的34个小分子代谢物,通过数据整合和分析后发现其与甘油磷脂代谢、胆汁酸代谢、花生四烯酸代谢、亚油酸代谢、鞘脂代谢等代谢通路有关,而针刺可以通过相关代谢通路对血清内差异性代谢物进行不同程度的回调,进一步验证针刺的有效性,为针刺治疗心肌缺血作用机制的深入研究奠定基础,为临床上针刺治疗心肌缺血提供科学的依据。
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