FSHW 通过血清药物化学和代谢组学揭示药食两用植物红景天对DSS诱导的结肠炎的药效物质和机制
发布时间：2025-04-21 06:24:39 来源：bob网站
红景天是一种典型的药食同源草本植物，具有广泛的生物活性。除抗抑郁作用外，其抗低氧、抗疲劳、抗衰老、抗炎、免疫调节等作用已有报道。它作为一种可食用的健康产品在欧洲和中国广泛销售。其中，大花红景天（R. crenulate）在中国应用最为广泛。酪醇和红景天苷被认为是其主要的生物活性物质。常见的植物化学物质，如没食子酸、山奈酚、木犀草素和其他化合物也经常存在于R. crenulate中。陶宏迅等在前期研究中曾首次证明，R. crenulate对右旋糖酐硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎具有非常明显的保护作用，可与阳性对照mesalazine相媲美。然而，R. crenulate对实验性结肠炎的起效物质基础和保护机制尚不清楚，这反过来限制了其进一步的临床应用。 为了解决以上问题，本研究采用超高效液相色谱-高分辨率质谱联用技术（UPLC-HR-MS）探讨了R. crenulate提取物（RCE）的化学基础。药物进入机体后，在吸收和代谢过程中会发生复杂的变化，从而使实际起作用的部分与原型成分不完全一致。在这种情况下，吸收到血液中的原型成分及其代谢产物被认为更接近药物在体内实际作用的物质基础，这即是血清药物化学的理念。血清药物化学以“含药血清”为研究对象，对进入血液的成分及其代谢产物做多元化的分析鉴定。为解释R. crenulate可能的机制，本研究进一步引入了代谢组学。 本研究从RCE鉴定出88个化合物，包括无环醇衍生物、苯乙烷衍生物、苯丙烷衍生物、苯甲酸衍生物、酚类和黄酮类化合物。其中黄酮类化合物最多。 在阐明RCE的化学基础后，本研究基于DSS诱导的疾病模型进行了RCE的血清药物化学研究。AQ+VEH组（空白对照组）和AQ+RCE组（药物组）在阳性和阴性ESI模式下的TIC如下图所示。在AQ+RCE组的MS和MS/MS图谱中确认上述所有鉴定的化合物。最后，从血液中鉴定出29种RCE化合物，以及8个代谢产物。 在本模型下，结肠炎的病理生理学被证实能改变体内某些黄酮类化合物和酚类化合物的命运。山奈酚、阿亚黄素等化合物的血浆水平降低可能是结肠炎引起的胆汁吸收不良和胆汁酸池减小的结果。而先前的研究发现，患有DSS诱导的结肠炎的C57BL/6小鼠中苯酚磺基转移酶的表达增加。这一现象可能是DSS+RCE组酚类硫酸盐代谢产物血浆水平升高的原因。 在代谢组学研究中，DSS+RCE组的样品与AQ+VEH组或DSS+VEH小组的样品分离，但与DSS+5ASA小组的样品聚集。在AQ+VEH组和DSS+VEH小组的比较中，发现951个候选内源性代谢物；在DSS+VEH组和DSS+RCE组的比较中，发现131个。根据MS/MS信息，共鉴定出111种特征性内源性代谢物，其中34种为脂质，77种为非脂质代谢产物。AQ+VEH组、DSS+VEH和DSS+RCE组中非脂质特征内源性代谢产物的相对变化如热图所示。 RCE改善了部分分解代谢途径，如赖氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解、组氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、嘧啶和嘌呤代谢。MSEA的结果为，RCE改善了结肠炎的炎症相关途径，即花生四烯酸代谢。RCE能够更好的降低促炎因子，如TNF-α、IL-1β和IL-6。同时，RCE改善了结肠炎的脂肪酸降解以及酮体的合成和降解。此外，RCE参与调节结肠炎病理生理条件下不饱和脂肪酸的生物合成及其相关途径，如泛酸和辅酶A的生物合成。有必要注意一下的是，在患有和不患有RCE的结肠炎小鼠的比较中，观察到牛磺酸和低牛磺酸代谢以及甘碳脱氧胆酸盐交换的变化。这一根据结果得出，RCE可通过交替的次级胆汁酸来改善胆汁酸代谢。 本研究应用UHPLC-HR-MS技术阐明了RCE中的化学物质基础。结果鉴定出88个化合物，包括4个无环醇衍生物、12个苯乙烷衍生物、15个苯丙烷衍生物、5个苯甲酸衍生物、12种酚类和40种黄酮类化合物。其中，29种化合物在小鼠灌胃后可被吸收到血液中。共鉴定出8种代谢产物，由酪醇、咖啡酸和山奈酚原型经过羟基化、氧化、葡萄糖醛酸化或硫酸化过程生成。在结肠炎的病理生理条件下，观察到血浆类黄酮水平下降，酚类化合物硫酸化产物水平升高。代谢组学研究共鉴定出111种特征内源性代谢产物。MSEA结果为结肠炎引起脂肪酸代谢、类固醇激素生物合成和胆汁酸代谢的改变。相应地，RCE能够最终靠改善脂肪酸代谢和次级胆汁酸代谢来预防结肠炎。本研究探讨了R. crenulata对结肠炎保护作用的药效物质基础和机制，为扩大其在结肠炎领域的应用奠定了基础。 彭瑜副教授/博士生导师，博士毕业于澳门大学，现就职于大连理工大学医学部，长期从事慢性病代谢调控及天然药物发现相关研究。目前，共发表SCI论文15篇（JCR一区论文9篇），其中第一作者或通讯作者论文10篇。主持国自然青年1项，博后面上基金1项，曾获江苏省卓越博士后计划。兼任Aging and Disease （Q1，IF=7.4）、Acta Materia Medica青年编委。 陶宏迅校聘教授，博士毕业于澳门大学，现就职于江苏大学食品与生物工程学院。在多学科基础上从事现代中医药和食品研究≥10年，已发表30余篇SCI论文，其中15篇为第一/共一/通讯作者。获得江苏省科技副总，主持3个省部级项目、江苏大学高级人才启动基金，参与2个国家自然科学基金项目。担任欧洲植物化学会终身会员，中国药学会-方剂组学专委会委员，江苏省食品学会青委会委员， Frontiers in Pharmacology、Frontiers in Nutrition、PLOS ONE、Journal of Food Biochemistry、Journal of Food Qulity、Journal of Food Processing and Preservation等杂志编委， Phytomedicine等杂志客座编辑。 高原青教授/博士生导师，2015年美国辛辛那提大学神经科学专业博士毕业；2012-2015年在德国慕尼黑亥姆霍兹研究所糖尿病与肥胖分所从事代谢疾病的中枢调控机制研究；2015-2017年在荷兰阿姆斯特丹医学中心从事下丘脑小胶质细胞与系统代谢控制的关系研究；2017年底回国，作为高层次引进人才受聘于南京医科大学药学院江苏省心脑血管药物重点实验室及药理系，获得“江苏省333人才工程”、“江苏省双创团队”，南京医科大学“研究生导师星火团队“等荣誉称号。主要研究代谢疾病的神经免疫调节机制，尤其是中枢调控机制与小胶质细胞参与的调控过程，研究成果发表在 Molecular Psychiatry、Brain,behav,immunity、Cell Reports、Diabetes、Molecular Metabolism、Glia等国际知名杂志上。 为加强企业主导的产学研深层次地融合，促进食品科研成果转化和服务地方经济产业，由全国糖酒会主办，北京食品科学研究院、中国食品杂志社和中粮会展（北京）有限公司承办的“食品科技成果交流会”将于2024年10月29-31日糖酒会期间在深圳国际会展中心举办，以当前食品科技发展的新趋势和食品产业高质量发展的重点科技需求为导向，针对食品产业高质量发展面临的重大科学技术问题，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路，指明发展趋势。
