选题依据:抑郁症是一种病因非常复杂的精神类疾病,严重者可以导致自杀,给人们的生活以及工作造成了严重的影响。目前临床上治疗抑郁症主要以西药为主,但副作用较大,价格比较贵,疗效也不甚理想。逍遥散是抗抑郁最常用的经典复方之一,但属于中药复方,成分非常复杂,作用机理至今仍不明确,客观的整体疗效评价体系也比较缺乏。代谢组学是系统生物学的一个重要分支,能够实时反映出机体在疾病或药物刺激时的整体状态,在中药复方疗效评价以及作用机制的研究中优势非常明显。本课题组前期采用1HNMR、GC-MS和LC-MS代谢组学技术对抑郁模型(CUMS)大鼠经灌胃逍遥散28天前后的血液和尿液进行了研究,取得了一定进展。但是临床上抑郁症很复杂,人与动物存在较大差异。因此,本课题组在动物实验的基础上从中西医两个角度同时对逍遥散的临床疗效进行评价,并对所有受试者的尿液和血浆进行了1H NMR代谢组学分析,为逍遥散的抗抑郁疗效评价及作用机制的研究奠定了基础。然而,样本与分析方法不同对代谢组学的贡献也不同,关于抑郁症患者血浆的GC-MS和LC-MS代谢组学分析尚未进行。目的:寻找临床血浆样本中与逍遥散抗抑郁疗效相关的差异代谢物及其代谢通路,探讨逍遥散的抗抑郁作用机制;筛选出具有临床诊断价值的潜在生物标志物,为逍遥散抗抑郁临床疗效评价体系的建立奠定基础。方法:本研究以健康人的血浆为对照,对经逍遥散治疗前后的抑郁症患者血浆样本进行GC-MS和LC-MS测定。将采集到的数据集分别采用XCMS软件包(http://metlin.scripps.edu/download/)和 SIEVE 软件包(Thermo-Fisher 公司,USA)对谱图进行滤噪、峰对齐、峰提取等前处理后转化成包含保留时间(retention time)、精确质荷比(m/z)以及峰面积(peak area)的数据矩阵,归一化处理后,导入软件SIMCA-P 13.0中进行多元统计分析,根据相应的S-plot及其VIP值并结合t检验结果,寻找与逍遥散抗抑郁疗效相关的差异代谢物并根据KEGG数据库以及相关文献挖掘其生物意义,然后综合实验室前期相关动物实验以及临床1HNMR代谢组学研究结果,找出与逍遥散抗抑郁疗效相关的潜在生物标志物及相关代谢通路,探讨抑郁症抗抑郁作用机制。最后对所得到的与逍遥散抗抑郁疗效相关的差异代谢物进行ROC曲线分析,以评价其临床诊断价值。结果:1.建立了基于GC-MS代谢组学的临床血浆分析方法,并对所有受试者血浆进行测定分析。结果显示,与健康对照组相比,抑郁症患者血浆中草酸(Oxalic acid)和硬脂酸(Stearic acid)水平显著升高,而缬氨酸(Valine)和尿素(Urea)水平显著下降,经过逍遥散治疗后,抑郁症患者血浆中这四个代谢物水平出现明显回调,并处于正常水平,涉及缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成(Valine,leucine and isoleucine biosynthesis)、乙醛酸和二羧酸盐代谢(Glyoxylate and dicarboxylate metabolism)、精氨酸和脯氨酸代谢(Arginine and proline metabolism)、脂肪酸的生物合成(Fatty acid biosynthesis)等代谢通路的调节,表明逍遥散的抗抑郁作用机制与这四条代谢通路的调节有关。根据ROC曲线分析结果显示,草酸和硬脂酸的曲线下面积大于0.7,具有临床诊断价值,这两种差异代谢物结合后训练集和预测集中的ROC曲线下面积分别为0.889和0.893,为逍遥散抗抑郁临床疗效评价体系的建立奠定基础。2.建立了基于LC-MS代谢组学的临床血浆分析方法,并对所有受试者的血浆进行测定分析。结果在抑郁症患者血浆中发现20种与逍遥散抗抑郁疗效相关的差异代谢物,包括溶血性甘油磷脂酰胆碱(LPC 10:3、LPC 16:1、LPC 21:4、LPC 19:0、LPC 18:0)、酰基肉碱类物质(Carnitine C14:2和Carnitine C10:4)、脂肪酸类(4-羰基2,3烯基己二酸(4-oxohex-2-enedioic acid)、环己烷十一酸(Cyclohexaneundecanoic acid)和十七碳二烯酸(Heptadecadienoic acid))、鞘磷脂(Phytosphingosine)、神经酰胺(Stearic amide和Palmitic amide)、肌酐(Creatinine)、乙酰磷酸(Acetylphosphate)以及硫胱醚(L-cystathionine)等,涉及甘油磷脂代谢(Glycerophospholipid metabolism)、鞘脂代谢(Sphingolipid metabolism)、脂肪酸代谢(Fatty acid metabolism)以及半胱氨酸和蛋氨酸代谢(Cysteine and methionine metabolism)、牛磺酸和亚牛磺酸代谢(Taurine and hypotaurine metabolism)等代谢通路的调节,表明逍遥散的抗抑郁作用与这些代谢通路的调节有关。ROC曲线分析结果显示,4-羰基2,3烯基己二酸(4-oxohex-2-enedioic acid)、肌酐(Creatinine)、硫胱醚(L-cystathionine)和乙酰磷酸(Acetylphosphate)的ROC曲线下面积大于0.7,具有临床诊断价值。这四种代谢物结合后这两种差异代谢物结合后训练集和预测集中的ROC曲线下面积为0.879和0.833,为逍遥散抗抑郁临床疗效评价体系的建立奠定了基础。3.综合前期动物实验和临床实验研究结果,共筛选出30种与逍遥散抗抑郁疗效相关的差异代谢物,包括氨基酸类(丙氨酸、亮氨酸和缬氨酸)、有机酸类(乳酸和草酸)、胺类(氧化三甲胺、谷氨酰胺以及神经酰胺)、脂肪酸(硬脂酸、十七碳二烯酸)、脂类(溶血性磷酸酰胆碱、胆碱、鞘脂)、酰基肉碱类(Carnitine C10:4和Carnitine C14:2)以及葡萄糖等,这些代谢物主要参与机体的能量代谢(乙醛酸盐代谢、丙酮酸代谢和脂肪酸代谢)、神经递质合成(缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、谷氨酸和谷氨酰胺代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、甘油磷脂代谢、鞘脂代谢)和肠道菌群代谢等三大方面的代谢。ROC曲线分析结果显示,血浆中乳酸、氧化三甲胺、草酸、硬脂酸、4-廣基2,3烯基己二酸、肌酐、硫胱醚和乙酰磷酸共8种代谢物的ROC曲线下面积大于0.7,具有临床诊断价值。结论:逍遥散主要通过参与机体神经递质合成、能量代谢以及肠道菌群代谢发挥药效,血液中乳酸、氧化三甲胺、草酸、硬脂酸、4-羰基2,3烯基己二酸、肌酐、硫胱醚和乙酰磷酸的ROC曲线下面积大于0.7,可作为逍遥散抗抑郁疗效潜在生物标志物。代谢组学在逍遥散的疗效评价及作用机制研究中具有广阔的应用前景。