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目的:通过条件性位置偏爱实验(CPP)建立甲基苯丙胺(METH)依赖大鼠模型,并采用1H NMR非靶向代谢组学方法探讨甲基苯丙胺依赖大鼠的尿液和血清代谢图谱,筛选与甲基苯丙胺依赖有关的潜在生物标记物及其相关的代谢通路,为甲基苯丙胺依赖的法医毒物分析及毒理学机制提供思路。方法:采用倾向性程序设计,以非偏爱室作为配药室。前试期100只健康雄性SD大鼠排除16只活动性较差及偏爱不稳定的大鼠,按每公斤体重给药剂量单纯随机分为6组,包括20mg/kg METH组、10mg/kg METH 组、8mg/kg METH 组、5mg/kg METH 组、2.5 mg/kg METH 组和对照组,每组各14只。训练期不同剂量METH组大鼠间隔1d固定时间段腹腔注射METH(× 10次),对照组大鼠亦在相应时间段腹腔注射同体积生理盐水,每次注射后训练40min;最后1次注射后第二天进行测试15min,根据大鼠行为变化、激惹状态、SB评分及CPP分数判断模型建立成功,选择成功建立模型的最佳剂量作为实验组。模型成功后禁食、不禁饮24h,经代谢笼冰上收集尿液,采集腹主动脉血分离获得血清。采用1H NMR分析尿液和血清样本,分别选用CPMG自旋回波序列cpmgpr1d和预饱和水峰压制脉冲序列noesygppr1D采集尿液和血清样本数据。利用MestReNova12.0对数据进行预处理,SIMCA 14.1软件对血清和尿液样本数据进行单变量或多变量统计分析,根据OPLS-DA(VIP>1)结合t检验(P<0.05)筛选血清和尿液中特征变量。利用Chenomx NMR Suite8.5软件及相关文献对特征变量进行谱峰归属并定量测定。MetaboAnalyst4.0网页分析平台进行差异代谢物相关代谢通路分析,鉴定与甲基苯丙胺依赖相关的代谢通路。结果:对照组大鼠活动、饮食情况在实验期间没有显著性变化。不同剂量METH组大鼠实验前后体重与对照组没有统计学差异(P>0.05)。20mg/kg METH组第1次注射METH后出现明显摇头、点头症状,身体趴下并四肢向前伸展,持续竖尾,全身抽搐,快速后退、旋转,四肢僵直,轻微声音刺激出现跳跃、撞墙等激惹状态,多数大鼠出现流涎、瘫趴,排泄物增多、舔阴,自残等,在24h内有78.57%(11/14)大鼠死亡。10mg/kg METH 组、8mg/kg METH 组和 5mg/kg METH 组大鼠均出现典型药物效应,如活动增加、摇头/点头、连续快速或缓慢探索、生殖器增大、易激惹症状,随着METH给药次数增加其典型症状出现时间延迟,10mg/kg METH组和8mg/kg METH组出现部分或个别大鼠出现流涎、瘫趴及自残行为,SB评分均合格;10mg/kg METH组在训练期第4次注射METH后有50%(7/14)大鼠死亡,8mg/kg METH组在训练期第7次注射 METH 后有 64.29%(9/14)大鼠死亡。因此,20mg/kg METH 组、10mg/kg METH组和8mg/kg METH组在训练期间死亡大鼠较多没有进行下一步实验。2.5mg/kg METH组没有典型的药物依赖特征,仅1/2大鼠SB评分均合格,不宜进行下一步实验。5mg/kg METH组有典型的药物依赖的行为改变、SB评分合格及实验期间大鼠没有死亡;前试期5mg/kgMETH组CPP 分数(0.2969±0.1073)和对照组 CPP 分数(0.3160±0.1281)没有统计学意义(P=0.677);测试期5mg/kg METH组CPP分数(0.7384±0.2007)明显高于对照组CPP分数0.4091±0.2197,存在统计学差异(P<0.0001);说明间隔1d腹腔注射METH(5mg/kg.次×10次)的CPP实验能建立稳定METH依赖大鼠模型,因此,5mg/kg METH组作为实验组。OPLS-DA监督模式识别模型发现血清OPLS-DA模型R2Y和Q2分别为0.858和0.538,尿液OPLS-DA模型R2Y和Q2分别为0.916和0.691;OPLS-DA模型能区分实验组和对照组的血清和尿液,两组聚类趋势明显;经PLS-DA响应排序检验验证,模型未过拟合,说明该模型稳定有效。单变量和多变量统计分析筛选出METH依赖大鼠血清中磷酸肌酸、氧化三甲胺、3-羟基丁酸、胍乙酸和乙醇酸5种内源性小分子物质可能是METH依赖大鼠潜在生物标志物,尿液中肌酐、氧化三甲胺、牛磺酸和N6-乙酰赖氨酸4种内源性小分子物质可能是METH依赖大鼠潜在生物标记物。MetaboAnalyst4.0代谢通路分析发现牛磺酸和次牛磺酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢及甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢等通路可能参与METH依赖大鼠的病理生理过程。结论:1、间隔1d腹腔注射METH(5mg/kg.次× 10次)可建立稳定的METH依赖大鼠模型。2、血清和尿液中磷酸肌酸、氧化三甲胺、3-羟基丁酸、胍乙酸、乙醇酸、肌酐、牛磺酸、N6-乙酰赖氨酸可能是METH依赖大鼠的潜在生物标记物;牛磺酸和次牛磺酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢和甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢等代谢途径可能参与METH依赖的病理生理过程。