血必净注射液对百草枯中毒大鼠作用的代谢组学初步研究

发布时间：2020-06-22 00:34

【摘要】：目的:本研究采用基于气相色谱-质谱仪(GC-MS)和超高效液相色谱-飞行时间质谱仪(UPLC-QTOF-MS)分析方法相结合的非靶向代谢组学技术研究血必净注射液(XBJ)对百草枯(PQ)中毒大鼠的治疗效果,通过化学计量学寻找与PQ中毒相关的代谢物,并探讨XBJ干预后对潜在代谢物的影响,从而初步阐明XBJ的作用机制,为其在临床实践中的合理应用提供理论依据。方法:按随机数字表法分为对照组、PQ组、XBJ干预组,每组再分为1d、3d、7d、21d亚组,每组6只。PQ组一次性灌胃40mg/kg PQ染毒;对照组大鼠灌胃1mL生理盐水;XBJ组于灌胃2h后尾静脉注射XBJ注射液8mL/kg·d;PQ组和对照组尾静脉注射等量生理盐水,均给药7d,在第1d、3d、7d、21d天处死大鼠,收集肺组织和血浆。将右肺上叶进行酶联免疫吸附实验(ELISA)检查;右肺下叶进行病理学检查。对血浆样品分别进行不同的预处理进行GC-MS和UPLC-Q-TOF-MS分析,利用仪器自带软件对数据进行提取和转换,导入SMICA-P 14.1和MATLAB软件进行主成分分析(PCA)和随机森林分析,再进行偏最小二乘判别分析(PLS-DA),采用变量重要性投影指标(VIP)寻找潜在的差异代谢物,对寻找到的潜在的生物标志物进行单因素t检验分析,从而确认最终的生物标志物,并用MetaboAnalyst 4.0软件分析其代谢调控途径。结果:(1)病理学检测结果显示与对照组相比,PQ组在1、3d出现肺水肿和肺出血情况,7d后出现肺间质纤维细胞增生,21d仍有一定的纤维细胞增生,提示本实验肺损伤模型成功。(2)本实验的病理学检测结果显示使用XBJ进行干预后,大鼠的肺损伤程度比PQ组明显好转;本实验的生化检测结果显示当使用XBJ干预后,各项生化指标均有变化,其中超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)在3d、7d均有统计学差异,而羟脯氨酸(HYP)在3、7、21d表示有统计学意义,表明XBJ有助于减少早期PQ诱导的氧化应激反应,降低HYP含量,改善肺损伤病变过程。(3)经过“80%规则”去除数据中的缺失值,通过QC样品对方法的重现性和精密度进行考察,其代谢物的保留时间和含量的相对标准偏差(RSD)均符合分析要求。结合化学对照品、GC-MS数据库NIST14.0、LC-MS本地标准品数据库、HMDB数据库以及在线数据库对大鼠血浆内源性代谢物进行定性。采用VIP值和t检验总共得到了17种与PQ中毒相关的潜在生物标志物,其中L-缬氨酸、琥珀酸、D-半乳糖、亚油酸、L-色氨酸、油酸、泛酸、硫酸吲哚酚、鞘氨醇1-磷酸、溶血磷脂酰胆碱PC(22:4)、9,10-环氧十八碳烯酸、8,11,14-二十碳三烯酸等12种代谢物在使用XBJ进行干预后其含量得到回调,而这些代谢物涉及氨基酸代谢、磷脂代谢、脂肪酸代谢、能量代谢以及泛酸和CoA代谢。因此在本项工作中发现的紊乱代谢途径对于阐明XBJ的治疗作用是有临床价值的。结论:(1)本研究通过对PQ中毒大鼠肺组织进行病理学和生化检查,其结果表明XBJ对PQ诱导的大鼠肺损伤具有一定的保护作用。(2)本研究结果证明了基于GC-MS和UPLC-QTOF-MS代谢组学的方法可以研究PQ引起的大鼠急性肺损伤的代谢变化,并提供了XBJ缓解PQ引起的急性肺损伤潜在的保护机制,这些途径可能涉及氨基酸代谢、磷脂代谢、脂肪酸代谢、能量代谢以及泛酸和CoA代谢。
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R285.5
【图文】：

变化趋势,大鼠

3.1 大鼠模型构建与 XBJ 治疗效果3.1.1 大鼠染毒情况本实验在预实验阶段中探讨了 PQ 中毒致大鼠肺损伤的造模效果，分别采用了 20mg/mL、40mg/mL、80mg/mL 的 PQ 中毒剂量，发现 20mg/mL 的肺损伤效果不明显，而 80mg/mL 的剂量会造成有些大鼠在短期内死亡，综合考虑到本实验的实验时间长短以及主要目的是为了探讨 XBJ 的治疗效果以及作用机制，再结合文献资料最终选择 40mg/mL 作为本研究方案的最终造模浓度。染毒组大鼠在染毒 2～4h 后出现运动迟缓、身体蜷缩、精神不振；6h 后出现气息不稳、呼吸急促；2～3d 大鼠表现最差，出现心率加快、四肢无力、精神萎靡、毛发蓬松柔软、眼神涣散、进食水量明显减少，体重明显下降；5d 后中毒表现有所缓解。XBJ 干预组在 2d 前无明显差异，3d 后表现明显较染毒组轻，饮食量增加，体重增加；对照组无明显异常。体重变化详见图 3-1。

生化指标,时间点

图 3-2 不同组之间的肺组织病理学 HE 染色图（×200 倍）Fig. 3-2 HE staining of lung histopathology between different groups表 3-1 XBJ 对 PQ 中毒后各项生化指标的影响Tab. 3-1 Effect of XBJ on the changes of various biochemical indicators after PQpoisoning生化指标组别/时间点1d 3d 7d 21dSOD（U/mgprot)controlgroup231.61±12.35 255.86±21.98 237.97±12.54 189.44±18.36PQ group 191.95±6.6** 195.3±21.05** 213.11±24.03 181.07±27.82XBJ group 200.98±36.56 250.83±34.66##256.69±26.95##198.75±42.44MDA（nmol/mgprot)controlgroup0.6±0.04 0.65±0.03 0.62±0.04 0.74±0.05PQ group 0.75±0.09** 0.77±0.04** 0.74±0.03** 0.73±0.04XBJ group 0.65±0.1#0.68±0.07##0.61±0.05##0.68±0.05control

【相似文献】