基于代謝組學(xué)的中藥單體抑制小膠細(xì)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(jìn)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(lèi)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(xì)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(xì)菌病毒感染應(yīng)答相關(guān);而M2型與寄生蟲(chóng)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(xì)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(hù)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(guò)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活化保護(hù)神經(jīng)并可以防治這種疾病。SAIDs，NSAIDs類(lèi)藥物能明顯降低該病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。但是這些藥物會(huì)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(huì)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(diǎn)，中藥中的很多活性成分被用來(lái)治療各種疾病。其中抗炎類(lèi)中藥一般是指清熱解毒類(lèi)，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(lái)已發(fā)展成為用來(lái)表征細(xì)胞不同代謝物調(diào)控的有效手段，目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于小膠質(zhì)細(xì)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(lèi)和數(shù)量變化較少的優(yōu)勢(shì)，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(duì)小膠質(zhì)細(xì)胞極化的影響。
　　首先我們選取紅草苷、大豆苷元、魚(yú)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(biāo)志物;精氨酸合成酶-1(Arg-1)、FIZZ-1、CD206、IGF-1作為小膠質(zhì)細(xì)胞M2標(biāo)志物，用q-PCR方法檢測(cè)候選藥物刺激小膠質(zhì)細(xì)胞后M1和M2標(biāo)志物的表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)葛根素是一種低毒性的抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化的中藥抗炎單體，因此我們選擇其進(jìn)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(xì)胞為研究對(duì)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(xì)胞系在極化過(guò)程中的代謝差異，在非靶標(biāo)研究中發(fā)現(xiàn)了靜息態(tài)與M1、M2型之間各有27和25個(gè)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(duì)此做了相關(guān)的機(jī)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(xì)胞激活的調(diào)控機(jī)制研究。通過(guò)代謝輪廓和多元統(tǒng)計(jì)分析，分別篩選出了靜息態(tài)、M1、M2型中的共計(jì)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(píng)價(jià)葛根素抑制小膠質(zhì)細(xì)胞激活的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，葛根素能通過(guò)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(xì)胞向經(jīng)典激活