[發明專利]一種基于細胞代謝組學的甜茶素抗脂毒性的差異代謝物代謝通路及研究方法

在審

• 申請號: 201810150407.0
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108414635A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 鄭華;蘇志恒;吳金霞;孟春梅;黃遠潔;李衛東;何麗麗
• 申請（專利權）人: 廣西醫科大學
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 王素娥

本發明公開了一種基于細胞代謝組學的甜茶素抗脂毒性的差異代謝物代謝通路及研究方法，涉及一種天然植物藥有效成分作用機制的研究方法。本發明要解決現有的單一的藥理學方法不能系統、全面地評價天然植物藥有效成分作用機制的問題。通過以下步驟實現：(1)采用超高液相色譜?串聯質譜技術檢測分析棕櫚酸誘導大鼠胰島素瘤細胞及甜茶素干預后的細胞內代謝產物；(2)篩選出12個潛在脂毒性相關差異代謝物并進行鑒定；(3)篩選出甜茶素抗脂毒性的4個代謝通路和通路上相關酶和基因并進行分析。本發明可更全面、高效、快速的從細胞水平無偏向性的綜合評價甜茶素抗脂毒性作用機制，為天然植物藥有效成分的細胞代謝組學及作用機制的闡明提供示范性依據。

技術領域

本發明屬醫藥領域。具體是一種基于細胞代謝組學的甜茶素抗脂毒性的差異代謝物代謝通路及研究方法。

背景技術

糖尿病是一組以高血糖為特征的代謝性疾病，已成為嚴重危害人類健康的第三大慢性病，其中2型糖尿病占90％以上，由此引發的心血管和微血管并發癥成為致死、致殘的主要原因。因此，尋找能夠預防和干預2型糖尿病發病過程的藥物并闡明其作用機制，對于提高我國人民健康水平具有非常重要的意義和緊迫性。

長久以來，醫藥研究者一直致力于2型糖尿病發病機制及治療藥物的研究。糖尿病發病機制復雜，包括胰島細胞凋亡、胰島素抵抗、炎癥、腸道菌群及環境等。其發展過程伴隨著糖、脂肪、蛋白質等諸多物質代謝，是一個涉及多環節、多因素、多網絡的動態過程，脂毒性是引起胰島細胞凋亡的重要原因，然而，脂毒性引起胰島細胞凋亡的作用機制未得以闡明。

當下的口服化學降糖藥物多針對糖尿病發病機制中某個單一環節和靶點，在治療上存在較大的局限性，不僅降糖效果欠佳，而且還存在低血糖、心血管事件、肝損傷、體重增加等副作用。天然植物藥的應用在祖國傳統醫學包括中醫藥及民族醫藥中均有悠久的歷史，在中華民族五千年生生不息的歷史長河中為本民族的健康繁衍起著保駕護航的作用。天然植物藥經過幾千年的實踐，在防治糖尿病方面積累了大量的寶貴經驗，而且藥物療效確切，副作用較小。廣西瑤山甜茶(Rubus suavissimus S.Lee)，是廣西壯族自治區民間壯、瑤族人民用于治療糖尿病、肥胖癥的民族常用藥，療效確切，被喻為瑤藥中的“神茶”，在廣西民間已有幾百年的使用歷史。甜茶素為民族藥廣西瑤山甜茶的主要成分之一，是由斯替維醇和葡萄糖結合而成的四環二萜苷，也是甜茶降低血糖和血脂的主要有效成分。目前對甜茶素藥理作用及作用機制開展了一定程度的研究，但常規單一的藥理學方法觀察組織或器官中的一個或幾個典型指標以評價甜茶素的藥效，并不能系統全面地闡述甜茶素的作用機制，制約了它的開發利用。

代謝組學(metabonomics)是關于生物體系受刺激或擾動后其代謝產物(內源代謝物質)種類、數量及其變化規律的科學。代謝組學的全局、動態觀念與植物藥多成分作用于多靶點的整體觀研究思路不謀而合，它基于系統和整體對植物藥的作用機制來進行研究將有助于客觀科學的反映在藥物作用過程中對系統的動態調控及影響。細胞代謝組學研究胞內和細胞膜所有小分子代謝物，能定量分析單個細胞或單一類型細胞株的代謝調控，通過監控正常細胞和特定時間和條件下所有小分子代謝物質的波動情況，揭示活細胞中各種不同代謝通路之間的聯系，是揭示藥物作用機制的重要工具。代謝組學研究流程通常包括生物樣本采集、預處理、樣品分析、數據處理、標志物的鑒定及生物學意義闡釋等過程。其技術主要包括核磁共振(NMR)、氣相色譜-質譜(GS/MS)聯用技術、液相色譜-質譜(LC/MS)聯用技術等。通過多變量統計手段進行數據處理和模式識別，以此獲得生物樣品中全部小分子化合物的定量化學信息，然后采用化學計量學/生物信息學方法從海量的數據中總結規律，識別起效生物標志物，闡明起效所調控的代謝網絡與靶點群。在代謝組學的各種分析手段中，超高液相色譜-串聯質譜(UPLC-Q-TOF/MS)技術作為一種先進的分離分析技術，已被廣泛應用于代謝組學領域的研究當中，其強大的分析能力被公認為是復雜樣品最好的分析技術之一。