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目的:通过使用实时荧光定量Pcr实验检测方法,找到芪箭合剂对kk小鼠血糖值起到调控作用的基因靶点,初步完成探索芪箭合剂对2型糖尿病kk小鼠的血糖变化起到改善作用的物质基础,同时结合代谢组学核磁共振氢谱(1H-NMR)的实验检测方法,从代谢组学的角度入手来初步寻找芪箭合剂对改善2型糖尿病小鼠的血糖值发挥作用的效应分子,并将各不同给药组之间两两比较,绘制出1H-NMR图谱,进而在整体代谢物质总体变化趋势上进行初步解释说明。方法:1、采用实时荧光定量PCR (Realtimefluores-cence quantitative PCR)实验方法检测kk小鼠肾脏组织中靶点基因的表达,预测靶点为课题组前期通过网络药理学的方法预测所得:首先建立2型糖尿病小鼠的动物模型,实验采用kkay小鼠,成模后观察芪箭合剂水煎液对该模型的降糖作用。首先通过多批次的动物预实验摸索芪箭合剂起到降糖作用的最佳配比,通过对不同配比的芪箭合剂降糖效果的观察,发现在黄芪:鬼箭羽=3:1时,降糖效果较为明显。实验正式试验继续对前期摸索到的最佳配比条件下的芪箭合剂进行物质基础层面的研究。正式试验开始后,各组连续给予相对应药物,经过6周期后,将取材所得的肾脏组织进行实时荧光定量PCR (REALTIME-PCR)实验技术检测,检测的基因靶点为课题组前期通过利用网络药理学的数据库分析预测所得的芪箭合剂潜在的调控靶点,根据预测结果推测芪箭合剂改善糖尿病kk小鼠的血糖值可能是通过调控这6个靶点基因的表达来实现的。这6个前期预测到的潜在基因调控靶点分别为:HMGCR(甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶)、RBP4(视黄醛结合蛋白)、REN(肾素)、ESR1(雌激素受体)、SHBG(性结合球蛋白)、IL-2(白细胞介素2)。2、尿液代谢组学检测:连续6周给药,每周定期接取小鼠尿液,将尿液进行核磁共振氢谱检测,得到尿液代谢成分的图谱,对图谱进行比对分析,根据峰值找到可能起到作用的分子或者分子团,并在代谢物质总体变化趋势上进行初步分析。结果:1、连续给予芪箭合剂(3:1)的药物六周发现小鼠的血糖值在第四周时出现有明显降低,芪箭合剂组血糖值从33.3mmol/L降至21.9mmol/L,并在第五至第六周维持在此水平,波动较小,较为稳定;阳性药物组第四周血糖值从33.3mmol/L降低到21.85并在第五第六周维持稳定降低。2、对30个样品分别进行6个靶点基因的RT-FQPCR检测,其中有5个基因的溶解及扩增曲线清晰,除了IL-2低于检测水平外,其余均在检测水平之上,均能绘制出标准曲线。最终所得数据结果均与模型组进行比较,所有结果采用SPssl7.0.ANOVA方差分析,结果表明:模型组和芪箭合剂组相比较,ESR1基因与REN基因的基因表达量有明显差别,数据分析结果有统计学意义(P<0.05),阳性药物组与模型组相比较,HMGCR基因表达量与Ren基因的基因表达量有明显差别,数据分析结果具有统计学意义(P<0.05)。3、代谢组学结果(1)将各组核磁共振氢谱的数据结果进行组间两两比较,绘制出核磁共振氢谱图,找出组间比较后差异的峰值,并根据化学位移比对出各峰值所代表的化学物质,以此来分析造成各组之间代谢成分差异的主要化学成分,推断其起作用的物质基础。其中模型组与合剂组相比,差异成分有:苹果酸、α-酮戊二酸、组氨酸、甜菜碱;模型组和阳性药物组相比,差异成分有:色氨酸、抗坏血酸、蛋氨酸、天冬氨酸、尿囊素;阳性药物组与合剂组相比,差异成分有:脯氨酸、瓜氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、组氨酸。(2)由PC图(主成分得分图)及PC-Loading图(相关系数荷载图)可以观察到各个样品的信息点均分散于置信区间90%的4个椭圆形区域内,说明模型建立成功,组间没有较大的密集和重叠部分,各个点波动较大,也说明各组动物给予不同的药物后,在代谢物的组成成分上存在差别,也反映出给予不同的药物对小鼠的机体产生不同的影响。用阳性药物二甲双胍组与服用芪箭合剂(3:1)组在药效及代谢成分上均产生不同效果,与阳性药物组较为直观的降低血糖值的结果相比,芪箭合剂组也能在一定程度上降低血糖值,从代谢组图谱上有了较为明显的表现。(3)最小偏二乘—判别分析法(PLS-DA)数据分析结果:由OPLSDA (最小偏二乘)图分析可以发现,除了个别点以外,其他大部分的位点相对位置有明显区分,波动较大,说明在代谢物组成上各组有较大差异,通过模型组、芪箭合剂组、阳性药物组组间两两比较,发现在代谢成分变化上,模型组与芪箭合剂组有明显差别,阳性药物组与芪箭合剂组有明显差别,模型组与阳性药物组之间也存在明显差别。进而说明给予芪箭合剂的小鼠与模型组给予纯水的小鼠在代谢组学上存在差异,同时也说明了芪箭合剂在一定程度上对小鼠的血糖值起到影响,达到了一定程度的治疗效果。结论:1、芪箭合剂(3:1)组能在给药第四周有明显降低kk小鼠血糖值的作用,通过动物实验,验证了前期网络药理学预测的准确性,也验证了黄芪鬼箭羽两味中药配伍使用对降低血糖值有一定的治疗效果。2、实时荧光定量PCR试验结果表明芪箭合剂组在调控雌激素受体(ESRl)及肾素(REN)的表达中有统计学意义(P<O.05),从分析角度说明芪箭合剂起到降糖效果的途径可能是通过调节ESR1及REN这两个基因的表达来实现的。3.代谢组学实验发现所有点均位于90%的置信区间内,分布在椭圆形区域的4个区域内,模型建立成功,PC图及OPLSDA图说明各组在代谢组学上存在差异,说明芪箭合剂的药效虽然不能达到阳性药物组的治疗效果,但在影响小鼠血糖值以及改善小鼠的健康状况上有一个较好的降低血糖值及改善机体健康状况的治疗趋势。