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目的:本研究采用基于气相色谱-质谱仪(GC-MS)和超高效液相色谱-飞行时间质谱仪(UPLC-QTOF-MS)分析方法相结合的非靶向代谢组学技术研究血必净注射液(XBJ)对百草枯(PQ)中毒大鼠的治疗效果,通过化学计量学寻找与PQ中毒相关的代谢物,并探讨XBJ干预后对潜在代谢物的影响,从而初步阐明XBJ的作用机制,为其在临床实践中的合理应用提供理论依据。方法:按随机数字表法分为对照组、PQ组、XBJ干预组,每组再分为1d、3d、7d、21d亚组,每组6只。PQ组一次性灌胃40mg/kg PQ染毒;对照组大鼠灌胃1mL生理盐水;XBJ组于灌胃2h后尾静脉注射XBJ注射液8mL/kg·d;PQ组和对照组尾静脉注射等量生理盐水,均给药7d,在第1d、3d、7d、21d天处死大鼠,收集肺组织和血浆。将右肺上叶进行酶联免疫吸附实验(ELISA)检查;右肺下叶进行病理学检查。对血浆样品分别进行不同的预处理进行GC-MS和UPLC-Q-TOF-MS分析,利用仪器自带软件对数据进行提取和转换,导入SMICA-P 14.1和MATLAB软件进行主成分分析(PCA)和随机森林分析,再进行偏最小二乘判别分析(PLS-DA),采用变量重要性投影指标(VIP)寻找潜在的差异代谢物,对寻找到的潜在的生物标志物进行单因素t检验分析,从而确认最终的生物标志物,并用MetaboAnalyst 4.0软件分析其代谢调控途径。结果:(1)病理学检测结果显示与对照组相比,PQ组在1、3d出现肺水肿和肺出血情况,7d后出现肺间质纤维细胞增生,21d仍有一定的纤维细胞增生,提示本实验肺损伤模型成功。(2)本实验的病理学检测结果显示使用XBJ进行干预后,大鼠的肺损伤程度比PQ组明显好转;本实验的生化检测结果显示当使用XBJ干预后,各项生化指标均有变化,其中超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)在3d、7d均有统计学差异,而羟脯氨酸(HYP)在3、7、21d表示有统计学意义,表明XBJ有助于减少早期PQ诱导的氧化应激反应,降低HYP含量,改善肺损伤病变过程。(3)经过“80%规则”去除数据中的缺失值,通过QC样品对方法的重现性和精密度进行考察,其代谢物的保留时间和含量的相对标准偏差(RSD)均符合分析要求。结合化学对照品、GC-MS数据库NIST14.0、LC-MS本地标准品数据库、HMDB数据库以及在线数据库对大鼠血浆内源性代谢物进行定性。采用VIP值和t检验总共得到了17种与PQ中毒相关的潜在生物标志物,其中L-缬氨酸、琥珀酸、D-半乳糖、亚油酸、L-色氨酸、油酸、泛酸、硫酸吲哚酚、鞘氨醇1-磷酸、溶血磷脂酰胆碱PC(22:4)、9,10-环氧十八碳烯酸、8,11,14-二十碳三烯酸等12种代谢物在使用XBJ进行干预后其含量得到回调,而这些代谢物涉及氨基酸代谢、磷脂代谢、脂肪酸代谢、能量代谢以及泛酸和CoA代谢。因此在本项工作中发现的紊乱代谢途径对于阐明XBJ的治疗作用是有临床价值的。结论:(1)本研究通过对PQ中毒大鼠肺组织进行病理学和生化检查,其结果表明XBJ对PQ诱导的大鼠肺损伤具有一定的保护作用。(2)本研究结果证明了基于GC-MS和UPLC-QTOF-MS代谢组学的方法可以研究PQ引起的大鼠急性肺损伤的代谢变化,并提供了XBJ缓解PQ引起的急性肺损伤潜在的保护机制,这些途径可能涉及氨基酸代谢、磷脂代谢、脂肪酸代谢、能量代谢以及泛酸和CoA代谢。