基于代謝組學(xué)的中藥單體抑制小膠細胞活化研究.pdf

1、神經(jīng)退行性疾病是由于老年后中樞神經(jīng)產(chǎn)生慢性進行性變性而產(chǎn)生的疾病，主要包括帕金森病、阿爾茨海默病、人類免疫缺陷病毒(HIV)相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病、多發(fā)性硬化癥等。
　　有研究表明，小膠質(zhì)細胞的極化與許多神經(jīng)退行性疾病具有重要關(guān)系，它具有兩種激活狀態(tài)，即經(jīng)典激活態(tài)（M1型）、選擇激活態(tài)（M2型）。其中M1型與細菌病毒感染應(yīng)答相關(guān);而M2型與寄生蟲和組織修復(fù)的免疫應(yīng)答相關(guān)。通常情況下，經(jīng)典激活態(tài)小膠質(zhì)細胞與炎癥反應(yīng)的疾病狀態(tài)相關(guān)，而選

2、擇活化型與保護神經(jīng)系統(tǒng)免受M1型炎癥反應(yīng)影響相關(guān)。
　　因此抗炎藥物可能通過抑制小膠質(zhì)細胞的活化保護神經(jīng)并可以防治這種疾病。SAIDs，NSAIDs類藥物能明顯降低該病的發(fā)病風(fēng)險。但是這些藥物會導(dǎo)致一些諸如胃腸道反應(yīng)、心血管損害、腎功能損害等副反應(yīng)，并會誘發(fā)高血壓。
　　傳統(tǒng)中藥具有毒副作用小、資源豐富、協(xié)同效果好的優(yōu)點，中藥中的很多活性成分被用來治療各種疾病。其中抗炎類中藥一般是指清熱解毒類，其具有的清熱解毒、扶正固本、祛

3、風(fēng)除濕的作用，與現(xiàn)代科學(xué)中的抗炎、免疫觀念緊密契合。
　　代謝組學(xué)近年來已發(fā)展成為用來表征細胞不同代謝物調(diào)控的有效手段，目前，國內(nèi)外對于小膠質(zhì)細胞方面的研究主要集中于轉(zhuǎn)錄組和代謝組，代謝組學(xué)方面則研究較少。但是代謝組學(xué)有著代謝物的種類和數(shù)量變化較少的優(yōu)勢，因此在本課題中我們使用代謝組學(xué)方法嘗試闡明中藥抗炎單體對小膠質(zhì)細胞極化的影響。
　　首先我們選取紅草苷、大豆苷元、魚腥草素鈉等31種具有抗炎作用的中藥單體，使用白介素1β(

4、IL-1β)、腫瘤壞死因子α（TNF-α）和誘導(dǎo)型一氧化氮合成酶(iNOS)作為M1標志物;精氨酸合成酶-1(Arg-1)、FIZZ-1、CD206、IGF-1作為小膠質(zhì)細胞M2標志物，用q-PCR方法檢測候選藥物刺激小膠質(zhì)細胞后M1和M2標志物的表達譜，發(fā)現(xiàn)葛根素是一種低毒性的抑制小膠質(zhì)細胞活化的中藥抗炎單體，因此我們選擇其進行后續(xù)研究。
　　接著我們以靜息態(tài)、M1型和M2型小膠質(zhì)細胞為研究對象，使用基于GC-MS和UPLC-Q

5、-TOF-MS的指紋代謝組學(xué)方法，分析了小膠質(zhì)細胞系在極化過程中的代謝差異，在非靶標研究中發(fā)現(xiàn)了靜息態(tài)與M1、M2型之間各有27和25個差異代謝物。在此基礎(chǔ)上我們找到了與極化相關(guān)代謝通路，其中與M1極化相關(guān)的代謝通路有15條，包括檸檬酸循環(huán)、谷胱甘肽代謝、果糖及甘露糖代謝等，而與M2極化相關(guān)的通路有12條，包括甘氨酸、絲氨酸及蘇氨酸代謝、精氨酸及脯氨酸代謝、脂肪酸的生物合成等，并對此做了相關(guān)的機制闡釋。
　　我們將基于UPLC-Q

6、-TOF-MS的指紋和足跡代謝方法應(yīng)用于中藥抗炎單體葛根素抑制小膠質(zhì)細胞激活的調(diào)控機制研究。通過代謝輪廓和多元統(tǒng)計分析，分別篩選出了靜息態(tài)、M1、M2型中的共計胞內(nèi)25種、胞外22種差異代謝物。這些差異代謝物分別涉及了脂質(zhì)代謝、維生素B1代謝、煙酸及煙酰胺代謝和嘌呤代謝等。我們采用這些差異代謝物作為評價葛根素抑制小膠質(zhì)細胞激活的標準。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，葛根素能通過支鏈氨基酸代謝、維生素B1和B6代謝、磷脂代謝、鞘脂代謝等抑制小膠質(zhì)細胞向經(jīng)典激活