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目的:以GC-TOF/MS所具有的强大分析、分离能力和广泛、高灵敏、快速测定特点为基础,以生品藤黄和炮制品藤黄为研究对象,研究生品藤黄和炮制品藤黄给药后大鼠血浆的代谢组经时变化规律及其与组织病理指标的相关性,探讨代谢组学在藤黄毒性研究及炮制减毒作用中的应用.方法:Leco公司GC/TOFMS联用仪(含Agilent 6890 GC,Agilent 7683自动进样器,PegasusⅢ(EI)离子源、TOF/MS检测器以及工作站).清洁级雄性Sprague-Dawley大鼠,大鼠适应性饲养1周.按体重随机分为生品藤黄组和炮制品藤黄,每组6只.灌胃给予生品藤黄(10mg/kg·d)和炮制品藤黄(10mg/M·d),每天1次,连续给药15天.分别采集给药前(0天),及给药后5、10、15天的血浆样品供代谢组学研究.实验结束后采集组织标本进行组织病理学检验.代谢组学的研究步骤包括样品的采集、提取及衍生化,利用GC/TOFMS进行分析,得到原始图谱见图Fig.1,对原始数据进行预处理,然后通过SIMCA软件进行模型分析,找到可能的生物标志物.结果:生品藤黄的毒性研究生品藤黄给药后,大鼠肝脏可见不同程度的肝细胞轻度水肿,肾小管中度水肿,显示生品藤黄使肝、肾功能受到损害.利用GC/TOF/MS及模式识别技术为核心的代谢组学方法对血浆样品进行研究,结果表明,给药后5,10,15d血浆中代谢组水平与给药前(0d)产生明显变化,由生品藤黄代谢组变化的PLS-DA图Fig.2可见,在三维空间距离上,第5天偏离正常较远,第10天居于中间,第15天偏离正常最远,其代谢组变化连续和平滑.内源性代谢产物谱随时间动态变化明显,能够明显区分出各天的变化趋势,表征出毒性发生、发展的动态过程.将给药后第15天与第0天比较分析后的loadmg图所获得的变化最明显的内源性标志物,进一步利用GC/TOFMS自带的NIST库进行鉴定,发现可以导致下调的确定化合物有5个:苯丙氨酸,甲氧胺基半乳糖,甲氧胺基葡萄糖,单油酰甘油,尿素;导致上调的确定化合物有18个:3-磷酸甘油,尿酸,苹果酸,琥珀酸,酪氨酸,γ-生育酚,二十二碳六烯酸,5-羟色胺,1-单十八烷酰基甘油,β-D-甲基吡喃葡萄糖苷,十六碳烯酸,异亮氨酸,柠檬酸,α-酮戊二酸,精氨酸,谷氨酸,胆固醇,天冬氨酸.柠檬酸,α-酮戊二酸,苹果酸,琥珀酸等是三羧酸循环的中间产物,其变化与肝脏能量代谢相关,进一步提示大鼠灌胃给予藤黄后出现的肝脏毒性可能与肝细胞线粒体功能受到损伤有关,还可能与另外糖元合成及脂代谢受到抑制有关.藤黄炮制减毒作用研究生品藤黄经高压蒸制后得到炮制品藤黄,给药后病理切片检查结果显示大鼠肝脏的肝细胞水肿和肾小管水肿程度明显减轻,炮制品藤黄对肝、肾功能的毒性减低.利用GC/ITOF/MS的代谢组学方法对炮制品藤黄给药前后的血浆样品进行研究,结果表明,给药后5,10,15d血浆中代谢组水平与生品藤黄组产生明显变化,由生品藤黄与炮制品藤黄代谢组变化PLS-DA比较图Fig.3可见,生品藤黄组与炮制品藤黄组的代谢组显示显著性差异,将给药后第15天炮制品藤黄与生品藤黄loading图所获得的变化最明显的内源性标志物比较分析,发现导致藤黄毒性减低的相关内源性代谢物,下调化合物趋于正常的有4个:甲氧胺基葡萄糖,甘露糖,丙氨酸,尿素;使上调化合物趋于正常的有10个:3-磷酸甘油,尿酸,苹果酸,琥珀酸,酪氨酸,谷氨酸,天冬氨酸,己二酸,β-谷甾醇,菜油甾醇.进一步提示炮制品藤黄减低肝脏毒性可能与减低肝细胞线粒体功能受损程度有关,另外与糖代谢与脂代谢受干扰程度趋于正常有关.结论:生品藤黄能够对肝脏、肾脏造成损害,应用基于GC-MS的代谢组学方法,初步获得藤黄致毒的"代谢产物谱",炮制品藤黄对产生变化的代谢产物谱具有调节作用,从而减低毒性.研究结果提示联合采用GC/TOFMS分析和多变量数据统计是研究藤黄毒性及毒性变化标志物,阐明藤黄炮制减毒作用的有效方法.