基于空间代谢组学探究川贝母抗肺纤维化的作用机制

作     者：秦善博 谭鹏 郝露 谢俊杰 林俊芝 张磊 赵军宁 QIN Shanbo;TAN Peng;HAO Lu;XIE Junjie;LIN Junzhi;ZHANG Lei;ZHAO Junning

作者机构：四川省中医药科学院国家中医药管理局中药质量生物评价重点研究室成都610041 成都大学食品与生物工程学院成都610106 成都中医药大学附属医院代谢性疾病中医药调控四川省重点实验室成都610075 

出 版 物：《中国实验方剂学杂志》 (Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae)

年 卷 期：2024年第30卷第13期

页      面：150-159页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 070302[理学-分析化学] 1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 1005[医学-中医学] 1002[医学-临床医学] 0817[工学-化学工程与技术] 100201[医学-内科学(含：心血管病、血液病、呼吸系病、消化系病、内分泌与代谢病、肾病、风湿病、传染病)] 0703[理学-化学] 100501[医学-中医基础理论] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

基　　金：四川省科技厅重点研发项目(2022YFS0429) 中央引导地方科技发展项目(2022ZYD0102) 四川省中医药管理局项目(2023MS496) 四川省科研院所基本科研项目(2022JDKY0036) 

主　　题：川贝母 肺纤维化 空间代谢组学 炎症因子 氧化应激 质谱成像 博莱霉素 

摘      要：目的:基于空间代谢组学技术结合药理指标,解析川贝母粉改善博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化的作用机制。方法:将60只SD大鼠随机分为空白组、模型组及川贝母高、中、低剂量组,每组12只。除空白组外,其他组大鼠均采用气管注射博莱霉素建立肺纤维化模型。术后川贝母高、中、低剂量组分别给予0.36、0.18、0.09 g·kg^(-1)川贝母粉的水溶液,连续给药28 d,空白组和模型组灌胃给予等量蒸馏水。末次给药后收集肺组织及血液,通过苏木素-伊红(HE)、马松(Masson)染色综合评估大鼠肺组织病理状况,利用空气动力辅助解吸电喷雾离子化质谱成像技术对不同实验组大鼠肺组织进行质谱成像分析,依据HE染色图选择模型组和川贝母高剂量组肺组织纤维化区域进行空间代谢组学分析,采用有监督的正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)获得的变量重要性投影(VIP)值1、t检验P0.05及变异倍数分析来筛选组间差异代谢产物;采用京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库对筛选出的差异代谢物进行代谢通路分析。采用蛋白免疫印迹法(Western blot)检测大鼠肺组织中核转录因子-κB p65(NF-κB p65)和血红素加氧酶-1(HO-1)蛋白表达;生化检测大鼠肺组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)水平;采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测大鼠血清中白细胞介素(IL)-1β、IL-6、核因子E2相关因子2(Nrf2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平,对筛选出的部分相关性强的信号通路进行验证。结果:质谱成像实验结果显示,肺纤维化大鼠在灌胃川贝母粉28 d后,其肺组织纤维化区域的L-精氨酸含量与模型组大鼠比较具有明显差异,磷脂酰胆碱含量低于模型组大鼠肺纤维化区域中磷脂酰胆碱含量。Western blot结果表明,与模型组比较,在灌胃给药川贝母粉28 d后,可以抑制肺纤维化大鼠肺组织中NF-κB p65蛋白表达量上升,高剂量川贝母粉灌胃给药后能够明显抑制HO-1表达量降低(P0.05)。细胞因子检测结果显示,与模型组比较,川贝母高、中、低剂量组大鼠血清中IL-1β、IL-6及TNF-α的含量均降低,高剂量川贝母粉灌胃后能够明显抑制由博莱霉素引起的SOD、GSH、Nrf2含量降低及MDA含量升高的趋势。结论:川贝母粉灌胃给药可一定程度改善博莱霉素诱导的大鼠肺纤维化,其作用机制可能与调控炎症(NF-κB p65)、氧化应激(Nrf2/HO-1)等相关途径有关。