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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
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