基于UPLC-HDMS代谢组学技术研究马兜铃酸肾毒性及其毒理机制

作     者：唐丹丹 

作者单位：西北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵英永

授予年度：2017年

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

主      题：马兜铃酸 马兜铃酸肾病 代谢组学 生物标示物 氨基酸代谢 脂质代谢 

摘      要：马兜铃酸肾病(AAN)是一种服用含有马兜铃酸(AA)中药导致的肾脏疾病,目前AAN机理尚不明确,制约着临床上含AA中药的使用。代谢组学是主要研究生物整体内源性代谢物质变化的学科,代谢组学广泛用于疾病诊断和药物毒性研究。研究目的:基于超高效液相色谱-高清质谱(UPLC-HDMS)代谢组学方法,并结合药理学的方法,对AAN不同阶段导致内源性代谢产物的变化进行系统研究,并阐明病理机制,为含马兜铃酸的中药合理应用提供参考依据。方法:选取体重为200±10g的雄性SD大鼠60只,随机分为AAN模型组和正常对照组,每组30只。模型组大鼠按体重每天灌胃20mg/kg的AA溶液(含0.5%NaHC03),对照组大鼠按体重灌胃同等剂量的0.5%NaHCO溶液,连续灌胃12周,停止给AA后再观察12周,建立AAN大鼠模型。给AA分别在第4、8、12和24周收集尿液、血清和肾组织样品,用于尿液和血清生化指标、组织病理学分析以及尿液、血清和肾组织的代谢组学研究。结果:1.AAN大鼠的尿液代谢组学研究结果:在第4周、第8周和第12周分别鉴定出16、14和15个生物标示物。生物化学途径分析发现AA导致的肾损伤与柠檬酸循环、肠道微生物代谢、氨基酸代谢、嘌呤代谢和胆汁酸合成等扰乱有关。2.AAN大鼠血清代谢组学研究结果:牛磺鹅去氧胆酸、12-酮脱氧胆酸、溶血卵磷脂(15:0)和二十二碳六烯酸4个代谢产物为早期AAN的血清生物标示物;溶血卵磷脂(22:5)、硫酸吲哚酚、尿酸和肌酐为晚期AAN大鼠血清生物标示物;模型组大鼠血清中溶血磷脂酰乙醇胺(20:2)、胆酸、鹅去氧胆酸、胱硫醚亚砜和溶血卵磷脂(17:0)的含量在各时间点都发生显著改变。生化途径分析发现这些代谢产物主要与脂质、氨基酸和嘌呤的代谢有关。3.AAN大鼠肾组织代谢组学研究结果:甘油三酯、磷脂酰胆碱和溶血卵磷脂等脂质可作为AAN的能区分模型组与正常组的重要代谢产物,AAN不同阶段的发病机理主要与脂肪酸、胆汁酸、甘油脂和磷脂等脂质的代谢异常有关;肾脏的病理组织学考察证明AA肾损伤过程中伴随着炎症和促氧化的激活,导致肾纤维化的发生。结论:代谢组学方法可用于AAN病理机理的研究,在AAN不同阶段伴随着不同代谢产物的改变。AAN的发病机理主要与肠道微生物代谢、氨基酸代谢、嘌呤代谢、胆汁酸代谢和脂质代谢异常有关。