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目的:运用代谢组学技术从代谢层次探讨湿热环境对疾病发展的影响及其分子机制,对清热祛湿药黄芩的提取物(黄芩总黄酮苷元)在湿热环境下对肝炎大鼠模型疗效进行客观评价并探索其药效机制。 方法:采用代谢组学技术探讨湿热证患者与非湿热证患者之间差异代谢物。比较湿热环境与正常环境下动物模型之间生化指标、组织病理切片以及代谢物水平,客观评价湿热环境对疾病机制的影响。进而对黄芩总黄酮苷元对湿热环境下肝炎大鼠模型的药效进行多个层次系统评价,并对其药效物质基础及机制进行阐释。具体研究内容分为四个部分:(一)根据“异病同证”中医理论,对慢性乙型肝炎和非酒精性脂肪肝两种疾病中湿热证患者与非湿热证患者以及健康志愿者之间采用血清代谢组学技术进行检测分析,筛选出与湿热证相关的差异代谢物。(二)从不同层面比较湿热环境与正常环境下动物模型各项指标变化,探索湿热环境对疾病进展的影响作用,通过与对照组(三仁汤、龙胆泻肝丸、联苯双酯滴丸)相比较,筛选黄芩总黄酮苷元最优药效剂量。(三)运用代谢组学技术探讨湿热环境对疾病机体血清、肝脏、尿液中代谢物质基础变化。并探讨黄芩总黄酮苷元药效机制物质基础。(四)根据筛选的黄芩总黄酮苷元最佳给药剂量,考察黄芩总黄酮苷元对体内代谢物水平的动态影响,进一步阐释黄芩总黄酮苷元的疗效机制。 结果:(一)慢性乙型肝炎和非酒精性脂肪肝两种疾病的湿热证患者与非湿热证患者之间整体代谢水平存在一定差异,最后筛选出12个与湿热证相关代谢差异物,这些代谢物参与的代谢通路共有10条,代谢类型主要为碳水化合物代谢、氨基酸代谢、脂类代谢。初步揭示湿热证中“水液失调”“菌群紊乱”等临床症状的物质基础。(二)比较湿热环境与正常环境下动物模型各项生化指标,结果显示湿热环境下,ALT、AST、TBIL、TP等生化指标进一步加重,炎症因子(IL-6,TNF-α)水平明显上调,动物出现体重减轻、毛色发黄等类似湿热证临床症状。组织病理学结果进一步佐证湿热环境可以加速动物模型疾病发展、加重疾病严重程度。通过体重、生化指标、病理切片结果对黄芩总黄酮苷元药效进行客观评价,生化指标结果显示黄芩总黄酮苷元高剂量组可以明显改善湿热环境加重的相关指标,如ALT,AST,TBIL,TBA,SOD。组织病理切片结果进一步显示黄芩总黄酮苷元高剂量组可以抑制湿热环境下对疾病发展的促进作用。(三)运用代谢组学技术分别在血清、肝脏、尿液三种生物样本中筛选出17种、34种、32种差异代谢物并进行分析。通路分析中4条通路为三种样本共有,分别为ABC transporters、Alanineaspartateglutamate metabolism、Aminoacyl-tRNA biosynthesiS、Galactose metabolism。此外,氨基酸代谢在血清中变化明显,脂质代谢、氨基酸代谢在肝脏中变化明显,而尿液中通路变化则以碳水化合物代谢为主。代谢组学结果显示高剂量黄芩总黄酮苷元调节湿热环境下疾病相关代谢差异物数目最多,初步阐释其药效机制的物质基础。(四)运用代谢组学技术探索湿热环境下不同给药时间的代谢物水平改变,由研究结果提出假设黄芩总黄酮苷元可能通过调节炎症因子水平(IL-6,TNF-α)、能量代谢等途径从而达到氨基酸、脂质等代谢物水平(Tryptophan、Alaine、Cholesterol等)调节。 结论:通过血清以及尿液、肝脏代谢物层面与传统技术方法相结合发现湿热环境具有加速疾病发展、加重疾病程度的影响作用,并发现黄芩总黄酮苷元对于湿热环境引起的疾病作用具有很好的抑制作用,这种作用与抑制炎症因子水平,调节氨基酸、碳水化合物等水平有关。