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r<0 r>0 组小鼠体内的葡萄糖水平显著降低,而L-苯丙氨酸水平
1
WBC
NE r<0 显著升高,说明环磷酰胺可引起苯丙氨酸的生物合成发
r>0 LY 0.5 [21,29]
MO 生变化,与文献结果 基本一致。在给予黄芪注射液
1 0
2 后,小鼠体内 L-苯丙氨酸水平显著降低,说明黄芪注射
3 -0.5
4 液可通过作用于苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成
5 及苯丙氨酸代谢通路,发挥治疗白细胞减少症的作用。
6
7 3.3 血常规指标与差异代谢物的相关性
8
9 白细胞减少症以体内WBC低于4.0×10 L 为诊断
9
-1
10
r<0 11 r>0 标准。本研究的血常规检测结果显示,模型组小鼠的
12
13 WBC、NE、LY、MO 计数均显著减少,说明模型复制成
14
15 功;给予黄芪注射液后,药物组小鼠上述血常规指标均
16
17 显著增加,说明黄芪注射液有升高白细胞的作用。本研
18
19 究对各组小鼠的血清样品进行LC-MS代谢组学分析,共
20
21 鉴定出差异代谢物21个,与正常组比较,模型组小鼠血
WBC NE LY MO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 清中亚精胺、葡萄糖、尿酸、芥酰胺等4个差异代谢物的
r<0 r>0
图7 血常规指标与差异代谢物的相关性分析结果 含量显著下降;相关性分析显示,下降的差异代谢物含
Fig 7 Correlation analysis results of rountine blood 量与血常规指标水平呈正相关(r普遍大于0),说明血常
indexes and differential metabolites 规的检测结果与代谢组学的检测结果一致,一定程度上
验证了代谢组学结果的可靠性。
用白细胞减少症动物模型,考察了给药剂量分别为 3×
3.4 NMR代谢组学结果与LC-MS代谢组学结果比较
10 、4×10 、5×10 的黄芪注射液升高白细胞的作用。
-3
-3
-3
本课题组前期采用NMR代谢组学方法研究黄芪注
实验结果显示,3个剂量组均有升高白细胞的作用,因此
射液升高白细胞的作用机制,找到了差异代谢物19个,
在本实验中选择了 4×10 -3 mL/(g·d)的给药剂量,即每
共涉及 7 条代谢通路 。LC-MS 代谢组学与 NMR 代谢
[15]
日给药剂量为0.04 mL/10 g。
组学分析结果相比,有能被两种方法同时检出的差异代
3.2 黄芪注射液升高白细胞的代谢通路分析
谢物(如葡萄糖、甜菜碱、异亮氨酸等),也有只能通过单
3.2.1 亚油酸代谢 亚油酸和油酸是组成细胞膜的主 一方法检出的差异代谢物(如乳酸、肌酸、赖氨酸、精氨
要成分,其含量升高可能与造血干细胞的坏死和凋亡有 酸等只能被 NMR 法检出,亚油酸、D-鞘氨醇只能被
[24]
一定关系 。本研究使用环磷酰胺造模后,发现模型组 LC-MS 法检出)。可见,两种代谢组学方法结合使用将
小鼠体内亚油酸含量显著升高,这一结果与文献结
有助于更全面地筛选环磷酰胺致白细胞减少的差异代
果 [25-27] 基本一致,说明环磷酰胺可通过作用于亚油酸代 谢物。两种代谢组学方法分析结果均涉及到了 TCA 和
谢途径而引起白细胞减少。给予黄芪注射液后,小鼠体 半乳糖代谢,同时也涉及到了其余不同的代谢途径,亦
内的亚油酸含量显著降低,提示黄芪注射液可回调小鼠 可将这两种方法互为补充。
亚油酸水平,这种回调作用可能与亚油酸代谢通路 综上所述,本研究采用LC-MS代谢组学的方法对黄
有关。 芪注射液干预环磷酰胺致小鼠白细胞减少症的作用机
3.2.2 苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成以及苯丙 制进行了研究,确定了模型小鼠血清中 21 个差异代谢
氨酸代谢 氨基酸是蛋白质的重要组成部分,氨基酸代 物,阐明了黄芪注射液升高白细胞的作用机制可能是与
谢在氨基酸的生物合成和代谢中起着重要作用,是细胞 亚油酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的合成以及苯
增殖、生存和发育的必经途径 [15,21] 。已有研究报道,调节 丙氨酸代谢等通路有关。本研究结果可与之前NMR代
氨基酸代谢可作为治疗白细胞减少症的手段之一 [15,21] 。 谢组学的结果相互补充,能更全面地阐明黄芪注射液治
苯丙氨酸是人体必需的芳香族氨基酸之一,在正常情况 疗白细胞减少症的作用机制,为该制剂在临床上用于肿
下可以作为氨基酸残基在人体组织细胞中参与合成各 瘤辅助治疗提供更充分的实验依据。在后续的研究中,
种蛋白质,其也可在肝脏中产生酪氨酸,而酪氨酸可促 本课题组将采用 Western blotting 等方法检测前文所得
进某些激素和神经递质(如多巴胺、肾上腺素和去甲肾 代谢通路中一些关键代谢物的表达情况,对上述代谢组
[28]
上腺素)的分泌 。有研究指出,肝脏和肾脏疾病和免 学分析结果进行验证。
疫力、神经体液、遗传和其他因素都有可能引发苯丙氨 参考文献
酸代谢疾病,因此苯丙氨酸代谢的稳定状态有助于人体 [ 1 ] 卫生部.中华人民共和国卫生部药品标准:中药成方制
[29]
正常生长发育和生理机能的维持 。本研究发现,模型 剂:第17册[S].北京:人民卫生出版社,1998:256.
·2632 · China Pharmacy 2020 Vol. 31 No. 21 中国药房 2020年第31卷第21期