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目的:运用代谢组学技术,结合传统的数据分析方法和创新的数据分析方法,分别构建中医两种体质的判别模型和中医多种体质的判别模型,为中医体质分类判定现代化研究提供一种客观化表征方法;运用代谢组学技术结合网络药理学方法对药食两用米稀临床不适症状代谢标志物进行聚焦分析,快速建立不适症状与代谢物之间的联系,聚焦分析出不适症状代谢标志物,探讨不适症状代谢标志物的代谢机制,为药食两用物质不适症状研究提供参考依据。方法:1.基于血清代谢组学的中医气虚体质代谢特征研究采集气虚体质和平和体质志愿者的血清样品,应用代谢组学技术对志愿者的血清样品进行检测和数据采集,采用PCA和OPLS-DA主成分分析法分析气虚体质血清样品中内源性代谢物的变化;选取VIP值>1、FC(fold-change)>2以及P<0.01的代谢物,视作与气虚体质代谢特征相关的差异代谢物,并通过HMDB数据库进行鉴定,对已匹配上碎片的差异代谢物进行代谢通路初步分析。2.基于代谢组学和随机森林决策树算法的中医体质判别模型采集中医9种体质志愿者的血清样品,应用代谢组学技术对志愿者的血清样品进行检测和数据采集,以平和体质作为对照组,将八种偏颇体质分别与平和体质进行比较,得到八种偏颇体质与平和体质存在差异的m/z值;通过交集的方式得到八种偏颇体质特有的m/z值,把八种偏颇体质特有的m/z值全部纳入建模;通过RF(Random Forest,随机森林)决策树算法来建立判别模型,建好模型后用十折交叉验证方法对模型进行测试。3.基于尿液代谢组学结合网络药理学方法聚焦分析药食两用米稀临床不适症状的代谢标志物研究共招募了171名志愿者,食用药食两用米稀每日一包,为期一年;采集食用米稀0月、1月、3月、6月、9月和12月后志愿者的尿液,运用代谢组学技术对志愿者的尿样样品进行检测和数据采集。通过临床随访研究发现,服用米稀1个月后,15名志愿者相对集中出现了不适症状,包括腹胀、腹泻等。本实验随机选取15名没有发生不适症状的志愿者与15名发生不适症状的志愿者分为正常组和不适症状组,进行OPLS-DA分析,构建正常组与不适症状组的判别模型,筛选VIP值>1,FC(fold-change)>2和P<0.01的化合物作为不适症状的潜在标志物,并结合网络药理学方法聚焦得到不适症状的标志物。结果:1.气虚体质与平和体质PCA和OPLS-DA得分图表明,两种体质之间存在明显差异。正离子和负离子模式下分别鉴定了与气虚体质症候相关的5、12个潜在生物标志物,其中4种标志物涉及糖代谢、磷脂代谢、氨基酸代谢等5条通路,另外13种标志物代谢通路尚不明确。2.正模式条件下测试结果的总体准确率达到89.66%,其中阴虚体质准确率最高,达到97.78%,气郁体质准确率最低,为86.38%;负模式条件下测试结果的总体准确率达到90.68%,其中阳虚体质准确率最高,达到99.38%,气郁体质准确率最低,为83.35%。3.结果显示,与正常组比较,不适症状组中有4个潜在生物标志物的含量显著上升(P<0.01),有17个潜在生物标志物的含量显著下降(P<0.01);结合网络药理学方法利用数据库获取标志物作用靶点和疾病靶点,通过交叉分析得到交叉作用靶点250个,筛选出4个重要标志物(儿茶素、脱氧尿苷、肾上腺素、β-乳糖)和7个关键靶点(ALB、INS、IL6、AKT1、TNF、VEGFA、TP53)并对关键靶点进行GO分析和KEGG通路分析。在不适症状组尿样中初步鉴定出21个潜在标志物,分别调控4个代谢通路(组氨酸代谢、嘧啶代谢、色氨酸代谢、酪氨酸代谢),其中嘧啶代谢和酪氨酸代谢与网络药理方法得出结果一致,表明已有文献报道嘧啶代谢与酪氨酸代谢与不适症状有关,而组氨酸代谢和色氨酸代谢与不适症状的关系还有待阐明。结论:1.气虚体质潜在生物标志物主要调节糖酵解/糖异生、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、甘油磷脂代谢和色氨酸代谢等途径,对机体的影响与气虚体质免疫力低下,易疲劳,精神不振和记忆力下降等状态相符,为体质分类判定提供客观化依据。2.由测试结果可知,总体准确率以及各个体质的平均准确率都在80%以上,表明构建的判别模型能够很好得区分中医9种体质,各个体质之间准确率的高低可能与体质之间区分的难易程度有关,本实验基于血清代谢组数据和随机森林决策树算法构建了中医9种体质的判别模型,为体质分型研究提供了一种新的方法与思路,为揭示中医理论体质分型原理提供客观化依据。3.本实验运用UPLC-Q-TOF-MS技术对发生不适症状志愿者的尿样样品进行检测和数据采集,共筛选和鉴定出21个不适症状潜在标志物,结合网络药理学方法聚焦分析找到了4个重要代谢标志物,其中脱氧尿苷和肾上腺素与不适症状的发生密切相关,探讨了不适症状代谢标志物的代谢机制,为药食两用物质不适症状研究提供参考依据。除了气虚体质外,其余体质只有个别志愿者出现了不适症状,样本量较少,并且后续再无不适症状出现,无法通过检测不适症状代谢标志物相对含量的变化与体质之间建立联系,需要扩大样本量进行更加深入地研究。