基于代謝組學的黃芩抗衰老作用評價及機制研究.pdf

1、選題依據(jù)：衰老是機體不可避免的多種器官組織功能的退行性變化。隨著全球老齡化進程的加快，衰老及衰老相關疾病帶來的健康問題日益突出，如何阻止或者延緩衰老的發(fā)生發(fā)展成為醫(yī)學領域的研究熱點，目前抗衰老藥物主要包括中藥和現(xiàn)代藥物，然而現(xiàn)代藥物對衰老機體的副作用頻繁發(fā)生，具有抗衰老活性的包括中藥和植物藥在內的天然藥物的應用日益廣泛。黃芩作為山西大宗藥材，具有抗炎，抗菌抗病毒，抗氧化，清除自由基和抗腫瘤等多種活性。近年來研究發(fā)現(xiàn)黃芩對線蟲和嚙齒類動物

2、均表現(xiàn)出抗衰老活性，但其抗衰老研究卻十分有限。代謝組學作為系統(tǒng)生物學的重要組成部分，具有整體觀和系統(tǒng)觀等特點，因此本文將代謝組學應用于衰老和抗衰老藥物研究，為衰老的機制和藥物發(fā)揮療效機制研究提供了新的思路和方法。
　　目的：系統(tǒng)分析D-半乳糖致衰老大鼠的代謝特點，在此基礎上探討黃芩抗衰老的作用機制。
　　方法：
　　1.皮下注射D-半乳糖（100mg/kg）10周，建立衰老模型，造模的同時灌胃給予黃芩醇提物（100 m

3、g/kg，200 mg/kg），通過行為學考察，生化指標及組織病理學等多種方法評價黃芩的抗衰老活性；
　　2.采用核磁共振技術結合多元統(tǒng)計分析研究D-半乳糖致衰老大鼠尿液的代謝輪廓隨時間的動態(tài)變化，分析造模10周時大鼠的尿液代謝輪廓，尋找衰老引起的差異代謝物，探討黃芩對尿液中差異代謝物的調節(jié)作用：
　　3.應用核磁代謝組學技術分析10周大鼠血清的代謝特點，尋找血清中與衰老相關的潛在生物標志物，探索黃芩對機體衰老過程中血清代謝

4、紊亂的調節(jié)作用；4將肝臟作為代表器官，利用代謝組學技術分析研究10周大鼠肝臟的代謝特點，鑒定肝臟中衰老相關的代謝物，探索黃芩對衰老過程中肝臟代謝紊亂的保護作用。
　　結果：
　　1.行為學考察、生化指標及組織病理學檢查結果均表明衰老模型復制成功。黃芩低高劑量可以提高衰老大鼠的學習記憶能力，高劑量可以改善衰老大鼠體內的氧化損傷和海馬組織的病理損傷。
　　2.首先運用代謝組學技術分析了D-半乳糖造模2、4、6、8、10周的

5、代謝輪廓，結果表明造模6周以后，模型組與空白組有分開的趨勢，10周時能明顯分開；空白組在10周內的代謝輪廓未發(fā)生改變，從代謝組學的角度為D-半乳糖(100 mg/kg）致衰老模型的建立提供了一定的科學依據(jù)。其次研究了造模10周大鼠尿液的代謝表型，共指認出24個化合物，發(fā)現(xiàn)其中乳酸，丙酮酸，檸檬酸，泛酸鹽，三甲胺，3-羥丁酸，α-酮戊二酸，β-羥基異戊酸等8個代謝物為與衰老相關的生物標志物，黃芩給予模型動物后，低劑量組（100 mg/kg

6、）對丙酮酸，檸檬酸，乳酸和泛酸等3個標志物有回調作用；高劑量組（200 mg/kg）對乳酸，丙酮酸，檸檬酸，泛酸鹽，三甲胺，3-羥丁酸等6個標志物有顯著的回調作用，調節(jié)的生物標志物主要涉及能量代謝，脂質代謝和腸道菌群代謝。
　　3.在對血清的代謝組學研究中，共指認出37個化合物，其中乳酸，丙酮酸，丙氨酸，異亮氨酸，蛋氨酸，甜菜堿，醋酸，膽堿和丙酮等9個差異代謝物為顯著差異代謝物，黃芩給予模型動物后，低劑量組對乳酸，丙酮酸和蛋氨酸等

7、3個標志物有回調作用，高劑量組對丙酮酸，丙氨酸，異亮氨酸，蛋氨酸，膽堿和乳酸等6個標志物有顯著的回調作用，涉及的代謝途徑有能量代謝，氨基酸代謝和脂質代謝。
　　4.肝臟核磁圖譜中共指認出39個化合物，包括兩個未知化合物。多元統(tǒng)計分析結果顯示甘氨酸，氧化型谷胱甘肽（GSSG），膽堿，檸檬酸，乳酸，纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸，谷氨酸和肌苷等10個代謝物在模型組和空白組差異顯著，黃芩給藥后，低劑量組顯著回調膽堿，黃芩高劑量組對甘氨酸，肌苷