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北京中医药大学揭示二陈汤降低血脂异常痰湿瘀阻证小鼠氧化应激的代谢组学研究

2024/1/26 17:47:58  阅读:28 发布者:

【写在前面】:本期推荐的是由北京中医药大学中医学院等研究团队合作近期发表于Phytomedicine (IF7.9)的一篇文章,揭示二陈汤降低血脂异常痰湿瘀阻综合征小鼠氧化应激的体内代谢组学研究(液相色谱-质谱)。

【题目及作者信息】

Erchen decoction to reduce oxidative stress in dyslipidemia phlegm-dampness retention syndrome mice: In vivo mechanism revealed by metabolomics (liquid chromatographymass spectrometry)

【摘要】(阅读原文为主)

目的

二陈汤为中药方剂,可降低氧化应激水平,用于治疗血脂异常痰湿瘀阻证(DPDRS);然而,研究尚未阐明其代谢作用的机制。在此,利用基于液相色谱-质谱(LCMS)的代谢组学技术来表征二陈汤在降低氧化应激水平方面的体内作用,并了解其潜在的代谢作用机制。

方法

我们采用多因素复合建模方法构建了DPDRS动物模型,并通过灌胃给药二陈汤。我们采用了基于LC-MS的代谢组学技术,结合血清相关因子、基因转录、甲基化检测以及苏木精和伊红染色。

结果

在本研究中,所构建的DPDRS动物模型具有令人满意的质量。二陈汤治疗可降低低密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇和甘油三酯水平;它改善了内皮结构,增加了血清β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸和谷胱甘肽浓度,增加了主动脉磷酸丝氨酸氨基转移酶和磷酸丝氨酸磷酸酶基因表达水平,降低了主动脉磷酸甘油酸脱氢酶甲基化水平。使用LCMS分析共获得64种差异代谢产物,富集后获得34种差异代谢途径。

结论

二陈汤治疗DPDRS小鼠可逆转脂质指数,改善血管内皮结构,提高血清和主动脉抗氧化应激因子的浓度和表达水平,降低甲基化水平,从而降低氧化应激,保护血管内皮。三羧酸循环和血清谷氨酰胺、丝氨酸、色氨酸、嘧啶和丙酮酸的代谢途径是二陈汤在DPDRS治疗过程中降低氧化应激水平的最相关代谢途径;尤其是,内皮细胞中线粒体氧化还原稳态的维持可能是至关重要的。在这项工作中,证明了二陈汤降低DPDRS氧化应激水平的治疗潜力;但其深层机理值得进一步探讨。

图文摘要

【前言】

抗氧化防御和活性氧(ROS)生成平衡紊乱导致的氧化应激可导致细胞功能障碍和组织损伤。内皮细胞在血管内腔中形成单层,可以在生理水平上有效维持血管稳态。氧化应激可导致一氧化氮合成减少和生物利用度降低,从而导致内皮细胞修复延迟。氧化应激也会促进蛋白质硝化,从而导致内皮功能障碍和死亡,这是动脉粥样硬化疾病的关键致病因素。由于脂质代谢异常、脂质过氧化水平增强、氧化应激、核酸和蛋白质的氧化修饰、血管内皮损伤和内皮功能障碍,血脂异常可导致ROS产生过多。

中医治疗的历史可以追溯到2000多年前,它作为抵御疾病和保持健康的第一道防线已经被长期实践。中药治疗具有疗效确切、安全性高的特点。这积累了丰富的经验,并得到了许多临床观察和基础研究的证实。二陈汤是《太平惠民和剂局方》中记载的治疗DPDRS的代表方。二陈汤是在宋代政府的主持下编写的,其疗效已被许多临床观察和基础研究所证实。在我们之前的研究中,二陈汤组的血脂指数发生了逆转。我们发现,二陈汤可以通过增加血清中14,15-二羟基二十碳三烯酸的浓度来增强血管内皮保护,从而降低20-羟基二十碳四烯酸的浓度并提高氧化应激因子的水平。然而,二陈汤治疗DPDRS的代谢作用机制尚不清楚。

代谢组学是系统生物学的一个组成部分,它可以实时准确地反映生物体代谢产物水平和生物代谢网络特征的变化。随着生物信息学的快速发展,差异代谢产物富集分析方法已被广泛用于寻找差异产生的可能代谢过程和信号通路。该方法有助于揭示经典方剂的作用机制。

二陈汤的组成:

【结果部分】

1.动物建模、分组和干预流程图。

2.不同浓度二陈汤对血脂异常痰湿瘀阻证小鼠血脂指标浓度的影响。

3.不同浓度二陈汤对血脂异常痰湿瘀阻证小鼠血清氧化应激指数浓度的影响。

4.不同浓度二陈汤对血脂异常痰湿瘀阻小鼠主动脉苏木精-伊红染色的影响。

5.二陈汤对血脂异常痰湿阻证小鼠主动脉组织氧化应激相关基因的影响。

6.血清样品的代谢谱和模式识别。

7.生物标志物选择和通路分析。

8.二陈汤降低DPDRS小鼠氧化应激水平的体内机制图。

【结论与讨论】

本研究表明,二陈汤治疗DPDRS小鼠可逆转脂质指数,修复血管内皮结构,提高血清NADPHGSH浓度,促进主动脉PSAT1PSPH基因的表达,下调主动脉PHGDH甲基化水平,降低血清和主动脉氧化应激水平,从而对血管内皮产生保护作用。血清谷氨酰胺、丝氨酸、色氨酸、嘧啶和丙酮酸的代谢途径以及TCA循环是二陈汤降低DPDRS小鼠氧化应激水平的最相关代谢途径。这些发现将有助于揭示二陈汤降低DPDRS小鼠氧化应激水平、保护血管内皮功能以及有效治疗DPDRS的机制。维持内皮细胞中线粒体氧化还原稳态可能是二陈汤发挥作用的关键部分(图8)。

转自:“如沐风科研”微信公众号

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