驴胶补血颗粒升白作用及其代谢网络调控机制研究

发布时间：2020-04-14 02:05

【摘要】：选题依据:近年来,我国癌症的发病率呈现不断升高的趋势,而目前治疗该病的主要手段仍然是放化疗法,但是放化疗在治疗癌症的同时会引起带来一系列的不良反应,其中以白细胞减少最为明显。当外周血白细胞数目长时间低于4×10~9时称为白细胞减少症,其临床表现主要为乏力、免疫力低下等,如果白细胞持续降低不仅会影响癌症患者的持续治疗,甚者会危及生命。临床观察已发现驴胶补血颗粒可以增加放化疗患者白细胞数目的现象,但未对此进行深入的现代药理及作用机制研究,其升高白细胞的主要活性成分、作用靶点以及代谢通路等并不清楚,限制了其用于白细胞减少症治疗的临床应用。因此,本课题采用环磷酰胺(CY)诱导白细胞减少症构建实验动物模型,观察驴胶补血颗粒的升白作用,并采用代谢组学、网络药理学等技术手段探讨其升白的药理作用机制。目的:明确驴胶补血颗粒对白细胞减少症的改善作用,并筛选用于主要药效学试验的给药剂量;探讨与驴胶补血颗粒治疗白细胞减少症疗效相关的差异代谢物及其关键通路;预测驴胶补血颗粒发挥升白作用的活性成分及其作用靶点,并探讨其可能的作用机制。方法:首先采用环磷酰胺诱导白细胞减少症小/大鼠实验动物模型,通过体重、血液学常规数据、骨髓DNA含量等指标明确驴胶补血颗粒的升白作用及最佳剂量。其次对小鼠血清进行~1H NMR代谢组学分析,通过化学成分指认、图谱处理后将归一化的数据导入到SIMCA-P 14.0软件中进行多元统计分析,结合VIP值和t检验结果,寻找与驴胶补血颗粒干预作用相关的差异代谢产物,并将其导入MetPA在线分析系统进行关键代谢通路分析,阐释其生物学意义。最后采用网络药理学方法,初步筛选出与驴胶补血颗粒升白作用有关的活性成分及作用靶点,并对其进行生物学功能分析。结果:1.驴胶补血颗粒可以显著升高环磷酰胺诱导的白细胞减少症小鼠模型的体重(P0.05),白细胞数目(P0.05),脾脏指数(P0.01),骨髓DNA含量(P0.05),且其用于主要药效学的有效剂量为3 g/kg、6 g/kg、12 g/kg,并以6 g/kg剂量作用最佳。但其对环磷酰胺诱导的大鼠模型未表现出显著改善效果,尚需进一步探究其原因。2.采用~1H NMR代谢组学分析方法对驴胶补血颗粒干预白细胞减少症小鼠血清样本进行分析,发现驴胶补血颗粒可以回调环磷酰胺对小鼠血清代谢产物的干扰,并显著(P0.01)提高血清中各类氨基酸的含量,通过调节丝氨酸,亮氨酸和异亮氨酸合成、谷氨酸盐代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸盐代谢、谷胱甘肽代谢以及精氨酸和脯氨酸代谢等过程发挥升白作用。3.根据药物的OB,DL值筛选出32个潜在的化学成分,并结合相关文献的活性研究,共筛选出49个潜在的驴胶补血颗粒活性成分,采用网络药理学方法,根据活性成分的作用靶点与白细胞减少症疾病靶点的匹配,预测出89个驴胶补血颗粒发挥升白作用的潜在靶点,其中可能发挥主要作用的靶点为EFGR、IL4、ALB。潜在靶点主要参与了代谢相关通路、癌症蛋白聚糖、调节肌动蛋白细胞骨架、PI3K-Akt、Rap1、趋化因子、MAPK等多条信号通路。4.将代谢组学与网络药理学结果进行整合分析,发现代谢通路中涉及的基因与网络药理学潜在靶点基因有8个相同基因,由此以8个靶点基因为连接点,作为通路作用基因靶点,进一步构建代谢物-代谢通路-作用靶点-活性成分网络后,发现作用于通路作用基因靶点的升白活性成分有29种,主要涉及谷胱甘肽代谢、丙氨酸,精氨酸和谷氨酸代谢以及精氨酸和脯氨酸三条代谢途径,并以谷胱甘肽代谢为主,可能通过调节GSS、GSTT1、GSTP1、GSTM1、G6PD、ASS1、NOS2、OAT等作用靶点基因的表达,增强氧化应激能力,发挥升白作用。结论:驴胶补血颗粒可以显著改善环磷酰胺诱导的小鼠白细胞减少症,升高其白细胞数目,主要药效学的剂量应设置为3 g/kg、6 g/kg、12 g/kg,其中以6 g/kg剂量效果最佳。驴胶补血颗粒主要通过29种活性成分,调节谷胱甘肽代谢通路中相关基因(GSS、GSTT1、GSTP1、GSTM1、G6PD等),增强机体氧化应激能力,发挥升白作用。
【图文】：

网络图,单味药,活性成分,网络图

括 7 种必需氨基酸，同时白术中还含有丰富的微量元素等[30]。吴翰桂[31]等以小家兔为实验对象，发现白术可以升高血红蛋白浓度，但其机制不清楚，同时白能具有防护紫外线损伤红细胞的作用。邱世翠[32]等则观察了白术对小鼠骨髓细殖和白细胞介素 1（IL-1）的影响，发现白术可以促进小鼠骨髓细胞的增殖反应进 IL-1 的分泌。彭新国[33]等从免疫功能方面探讨了白术的作用，发现与对照组，用药组小鼠胸腺和 WBC 有显著性差异。同时白术具有健脾益气、调节胃肠运功能，以及抗炎、抗肿瘤、抗氧化、抗凝血、抗衰老、利尿、降血糖等功效。当归的主要成分包括一些挥发油类、有机酸类、多糖、氨基酸、黄酮以及部量元素等[34]。挥发油类主要包括苯酞类及其二聚体类化合物，并以藁本内脂的最为丰富[35]。有机酸类含有丁二酸、亚油酸、烟酸、阿魏酸等多种成分，并以酸为代表。当归多糖类成分主要由 D-葡萄糖、甘露糖、鼠李糖等基本糖单位组杂多糖或均多糖等多种多糖成分组成。黄酮类成分主要包括查尔酮衍生物、木素-7-O 芦丁糖苷等[36]。

流程图,小鼠模型,流程图

主要药效学实验的低、中、高剂量范围以及最佳剂量。3.1CY 致小鼠白细胞减少症模型研究3.1.1 实验流程图 3.1 小鼠模型研究实验流程图3.1.2 材料与仪器注射用 CY（规格：0.2 g，厂家：江苏盛迪医药有限公司，批号：15051325）；生理盐水；0.5 EDTA-K2抗凝管；HEMAVET 950 动物血液分析仪（美国 MASCOT）；电子天平（型号：型号：BD202，厂家：METTLER TOLEDO）；健康雄性 ICR 小鼠，SPF 级，体重为 18～22 g，，由北京维通利华实验动物技术有限公司提供，实验动物质量检验合格证号 SCXK（京）2014-0001。3.1.3 实验方法与检测指标实验方法：小鼠在室温（24±1）℃、湿度（60±5）%及昼夜自然节律光照环境下适应 1周后，随机分为空白对照组（K），模型组（M）
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285.5

【参考文献】