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目的:肝豆状核变性(Hepatolenticular Degeneration,HLD),是一种常染色体隐性遗传铜代谢障碍疾病。患者由于ATP7B基因突变,引起ATP依赖性铜转运蛋白无法表达,造成体内铜蓄积首先累及肝脏,其次在脑、肾脏等主要器官内,导致不同程度的损伤。HLD是少数可治性遗传病之一,安徽中医药大学附属神经病学研究所在临床上创制肝豆汤治疗HLD,获得较好疗效,但该方治疗HLD机制尚不明确。肝脏是体内新陈代谢的重要场所,HLD患者铜在体内严重蓄积造成肝脏代谢紊乱,该疾病是否与代谢相关以及肝豆汤能否通过改善代谢治疗HLD值得深入研究。本论文通过建立HLD铜负荷模型,采用超高效液相色谱飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS~E)分析结合多元统计分析方法寻找HLD铜负荷模型大鼠体内的生物标志物,同时考察肝豆汤对HLD体内代谢的影响,从代谢组学角度阐明肝豆汤治疗HLD的作用机制,可为该方临床治疗提供理论依据。方法:首先构建HLD铜负荷大鼠模型,采用原子吸收分光光度法检测大鼠血清、肝脏及尿液中铜的含量,结合肝组织病理切片对模型进一步验证,考察肝豆汤对HLD的干预效果。其次收集正常大鼠、HLD铜负荷模型大鼠及肝豆汤给药组大鼠尿液、血浆和肝组织,分别建立三种生物样本中内源性代谢物的UPLC-Q-TOF-MS~E分析方法,获得生物样本的代谢轮廓图谱及原始数据。结合多元统计分析方法,匹配在线数据库中代谢物,初步鉴定生物样本中内源性代谢物。在此基础上,进一步利用MS~E模式二级信息验证代谢物的结构,筛选出铜负荷模型大鼠和正常大鼠体内的差异代谢物,探讨铜负荷大鼠与正常大鼠代谢差异。对肝豆汤干预的相同差异性代谢物进行鉴定,研究肝豆汤对铜负荷模型大鼠体内内源性代谢物及代谢途径的影响。结果:1.建立HLD铜负荷大鼠模型,结果显示铜负荷模型组血铜含量、尿铜含量及肝脏铜含量均明显高于正常组(P≤0.05),肝豆汤干预血铜、肝铜含量降低,尿铜含量增加(P≤0.05),结合病理切片结果证实铜负荷模型大鼠成功建立,且肝豆汤可以有效的干预铜负荷模型大鼠,对肝组织有一定保护作用。2.肝脏代谢组学研究结果,共计筛选得到19个与铜负荷模型组肝脏相关的代谢物,其中负离子模式检测到7个代谢物,正离子模式检测到12个代谢物。根据归一化后的丰度比对铜负荷模型组肝脏内有5个代谢物水平下调,有14个代谢物水平上调。Ursodeoxycholic acid、Alpha-Linolenic acid、Taurochenodesoxycholic acid、PC(18:3/22:6)等代谢物与体内的脂肪酸代谢、磷脂代谢等紧密相关,服用肝豆汤之后,能有效的调整铜负荷模型组水平趋向正常组。3.血清代谢组学研究结果表明,有25个差异表达的代谢物被鉴定为铜负荷模型组潜在的生物标志物,负离子检测出12个代谢物,正离子模式检测出13个代谢物。根据标准化后的丰度对比发现铜负荷模型组血清内有15个代谢物代谢水平下调,有9个代谢物水平有上调的趋势。其中Taurine、L-Phenylalanine、Gamma-Linoleic acid、Linoleic acid、Arachidonic acid、PC(22:5/16:0)等代谢物与氨基酸代谢、脂肪酸代谢等密切相关。通过给药肝豆汤调整相关内源性物质趋向正常的代谢水平。4.尿液代谢组学研究结果表明,有13个差异表达的代谢物被鉴定为铜负荷模型组潜在的生物标志物,负离子模式检测到1个,正离子模式检测到12个。根据标准化后的丰度对比发现铜负荷模型组尿液内有6个代谢物代谢水平下调,有7个代谢物水平上调,其中Sphinganine、Phytosphingosine、PC(15:0/24:0)等代谢物影响鞘脂类代谢、脂肪酸代谢通路等。肝豆汤干预促使代谢物水平出现回调现象,为中药复方肝豆汤治疗HLD的作用机制进行积极探索。结论:本论文成功建立HLD铜负荷模型,GDD干预后有保护肝脏作用,初步表明GDD能有效治疗HLD。利用UPLC-Q-TOF/MS~E技术和多元统计分析的代谢组学研究方法筛选和鉴定出与铜负荷模型大鼠相关的57个生物标志物,结果表明可能与脂质代谢、氨基酸代谢等紧要相关,初步阐明肝豆汤干预铜负荷模型大鼠的作用机制,为临床上肝豆汤更好的治疗HLD患者提供科学的依据。