基于代谢组学方法的当归及其不同炮制品作用机理研究

In this study we will take the Traditional Chinese Veterinary Medicine theory and clinical practice as the basis,and based on the work of"Effect of different processing products of Angelica　sinensis (Oliv.) Diels on scavenging free radical and antilipid peroxidation"(30671541) and "Study of different processed products of Angelica sinensis on pharmacodynamic change material foundation and the quality standard"( 30972210) ,with the metabolomics as technical support and LC-MS,GC-MS segregation analysis detection method,combined with clinical pharmacodynamics experimental study and integration of Radix Angelicae Sinensis and its processed products of different processing and different parts of chemical fingerprint results,from the metabolic network levels to elucidate the angelica and its different processed products in veterinary clinical treatment mechanism of blood deficiency,blood stasis and anti-inflammatory.As a traditional Chinese medicine processing and mechanism of action of traditional Chinese medicine and the modernization of traditional Chinese medicine to provide a model,solve the metabonomics and studies on the chemical constituents of Chinese early integration problem,try to apply artificial intelligence technology to analyze several different levels of data,resulting in more reliable conclusions.

本研究以中兽医药学理论及临床实践为依据，在"当归不同炮制品清除自由基和抗脂质过氧化作用"（30671541）和"当归不同炮制品药效改变的物质基础及其质量标准研究"（30972210）的工作基础上，以代谢组学为技术支撑，LC-MS、GC-MS分离分析检测方法为手段，结合临床药效学实验研究及整合前期对当归及其不同炮制品和不同部位化学指纹图谱的研究结果，从代谢网络的层次上阐明当归及其不同炮制品在中兽医临床治疗血虚、血瘀证和抗炎的作用机理。以此为传统中药炮制和中药作用机理及中药现代化研究提供一个模式，解决代谢组学与中药前期化学成分研究整合的问题，尝试运用人工智能技术分析几个不同层次的数据，得到更可靠的结论。

本研究以中兽医药学理论为指导，在“当归不同炮制品清除自由基和抗脂质过氧化作用”（30671541）和“当归不同炮制品药效改变的物质基础及其质量标准研究”（30972210）的工作基础上。分别建立血虚、血瘀和炎症动物模型，采用当归及其不同炮制品进行干预，基于代谢组学策略，应用主成分分析法(PCA)和偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)等统计学方法进行数据处理，获得样品分类信息和差异变量。研究血瘀、血虚和炎症模型动物体内内源性代谢产物变化与当归及其不同炮制品对其干预的物质源性变化，筛选出当归及其不同炮制品对相应病证模型作用的特征性内源代谢产物，从内源性代谢产物变化层面揭示当归及其不同炮制品的不同作用机理。研究结果表明，当归及其不同炮制品活血化瘀作用不同，生当归主要通过色氨酸代谢干预大鼠血瘀；当归炭主要通过甘油磷脂代谢和酪氨酸代谢代谢干预大鼠血瘀；酒当归主要通过牛磺酸和亚牛磺酸代谢，缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的生物合成，鞘脂类代谢，硒代氨基酸代谢干预大鼠血瘀，以酒当归活血化瘀作用最佳。基于血虚模型筛选出7个生物标志物，发现当归及其不同炮制品补血机制可能是通过恢复谷胱甘肽代谢通路，磷酸戊糖途径，甘氨酸、丝氨酸与苏氨酸代谢，氨基糖和核苷酸糖代谢，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等途径。生当归及其不同炮制品挥发油通过其多成分作用于多个代谢通路，恢复LPS炎症所造成的三羧酸循环、糖酵解及脂肪酸代谢紊乱，筛选出琥珀酸、丙酮酸、葡萄糖、乳酸、乙酸、花生四烯酸、二十二碳六烯酸等差异代谢物，可作为LPS致炎和当归及其不同炮制品挥发油抗炎作用的生物标志物。研究揭示当归及其不同炮制品药效与内源性代谢产物的关系，并从当归及其不同炮制品的物质基础、药理作用及其药物体内代谢生物标志物变化等层面，揭示了当归及其不同炮制品的作用机理，为中药及中药炮制的作用机理研究提供依据。在项目资助下发表论文18篇，其中SCI论文12篇，中文核心论文6篇；培养博士研究生2名，硕士研究生10名。