给药硝酸镨后大鼠尿液和血清的核磁共振代谢组学研究

发布时间：2020-07-11 02:39

【摘要】：采用基于核磁共振的代谢组学方法,分析了腹腔注射给药2,10和50 mg/kg体重剂量硝酸镨(Pr(NO3)3)168h内Wistar大鼠尿液和血清的核磁共振氢谱。由尿液及血清中内源性代谢物如柠檬酸、琥珀酸、α-酮戊二酸、肌酸酐、N-氧三甲胺、氨基酸、乳酸、牛磺酸及葡萄糖等的浓度变化,并结合大鼠血清指标研究了轻稀土化合物Pr(NO3)3在大鼠体内的急性生物效应。结果表明,Pr(NO3)3急性毒性的靶向器官为肝脏和肾脏,但以肝脏为主,且呈现明显的剂量-反应关系。低、中剂量组的Pr(NO3)3会通过改变大鼠体内酶代谢而造成肝脏线粒体中的能量代谢(脂肪、糖代谢)紊乱;同时,Pr(NO3)3还会影响肾脏的正常功能,改变肾脏中渗透质的平衡,影响肾脏对氨基酸的重吸收和利用。
【图文】：

轨迹图,过程图,随时间变化,给药

将对照组和给药Ｐｒ（ＮＯ３）３各剂量组不同时间段大鼠尿液１ＨＮＭＲ谱图数据分别进行ＰＣＡ分析后，取每组各时间段样本ＰＣ得分的平均值画出随时间变化毒性过程的ＰＣＡ轨迹图（图１），可以直观观察Ｐｒ（ＮＯ３）３影响大鼠尿液中代谢物浓度变化的毒性过程。由图１ａ发现，２ｍｇＰｒ（ＮＯ３）３／ｋｇ体重组样本点和对照组样本点在０～８ｈ和２４～３２ｈ达到距离最远点，并于４０～４８ｈ在ＰＣ１轴向上恢复到给药前状态。说明给药后０～８ｈ和２４～３２ｈ大鼠尿液中代谢物浓度变化达到最大，之后于４０～４８ｈ恢复到给药前水平。分析２ｍｇＰｒ（ＮＯ３）３／ｋｇ体重组样本的ＰＣＡ负载图可知，大鼠尿液中柠檬酸和α－酮戊二酸含量在０～８ｈ和２４～３２ｈ两个时间段稍有降低，其它代谢物无明显变化。对于１０ｍｇＰｒ（ＮＯ３）３／ｋｇ体重剂量组，ＰＣＡ轨迹图显示（图１ｂ），给药后４０～４８ｈ大鼠尿液中代谢物含量变化达到最大，４８ｈ后开始向给药前水平恢复，在７２～９６ｈ恢复到给药前状态。与低、中剂量组（２，１０ｍｇ（Ｐｒ（ＮＯ３）３）／ｋｇ体重）明显不同，高剂量组（５０ｍｇＰｒ（ＮＯ３）３／ｋｇ体重）大鼠尿液１ＨＮＭＲ谱谱峰强度变化显著（表１）。８～１６ｈ出现肌酸信号峰，且在随后的时间段肌酸信号逐渐增强；柠檬酸、琥珀酸和α－酮戊二酸水平在０～８ｈ急剧降低，在１ＨＮＭＲ谱中几乎观察不到这些代谢物的谱峰，在１４４～１６８ｈ仍未回升；给药后０～

谱图,腹腔注射,对照组,体重

，而５０ｍｇ／ｋｇ组Ｐｒ（ＮＯ３）３不但扰乱了大鼠机体的能量代谢，大鼠肝脏受到损伤，同时，大鼠的肾脏功能也受到影响。３．２腹腔注射Ｐｒ（ＮＯ３）３后大鼠血清１ＨＮＭＲ谱的代谢组学研究对照组与给药不同剂量Ｐｒ（ＮＯ３）３组（２ｍｇ／ｋｇ，４８ｈ（ｐｏｓｔｄｏｓｅ），１０ｍｇ／ｋｇ，９６ｈ（ｐｏｓｔｄｏｓｅ）和５０ｍｇ／ｋｇ，９６ｈ（ｐｏｓｔｄｏｓｅ））大鼠血清１ＨＮＭＲ谱的模式识别分析结果如图２和图３所示。图２对照组和腹腔注射Ｐｒ（ＮＯ３）３组大鼠血清１ＨＮＭＲ谱图数据的ＰＣＡ分类得分图Ｆｉｇ．２Ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ（ＰＣ）ｓｃｏｒｅｓｐｌｏｔｓｆｒｏｍａｎａｌｙｓｉｓｏｆ１ＨＮＭＲｓｐｅｃｔｒａｏｆｓｅｒｕｍｓａｍｐｌｅｄ（ａ）２ｍｇ／ｋｇ体重，（ｂ）１０ｍｇ／ｋｇ体重，（ｃ）５０ｍｇ／ｋｇ体重。（ａ）２ｍｇ／ｋｇ，（ｂ）１０ｍｇ／ｋｇａｎｄ（ｃ）５０ｍｇ／ｋｇＰｒ（ＮＯ３）３－ｔｒｅａｔｅｄｒａｔｓ结果显示，２ｍｇ／ｋｇ体重组样本与对照组样本没有明显分类，但有３个略偏离对照组样本（图２ａ）。分析２ｍｇ／ｋｇ体重组大鼠血清的１ＨＮＭＲ谱图发现，这３个样本血清中葡萄糖含量稍有降低，乳酸、丙氨酸和ＴＭＡＯ含量升高。由图２ｂ可知，１０ｍｇ／ｋｇ体重组样本和对照组样本在给药后９６ｈ具有明显分类，而４８ｈ（ｐｏｓｔｄｏｓｅ）组和１６８ｈ（ｐｏｓｔｄｏｓ

【参考文献】