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鹿茸是一种可以完全再生的骨组织模型,鹿茸从尖部到基部不同区段对应不同的骨发育阶段,其尖部是生长中心,内含间充质细胞层,向下增殖并分化成前软骨层、过渡层、软骨层,再经软骨内骨化成骨。此外,鹿茸在中国被誉为动物药之首,能治疗多种疾病,分析鹿茸不同区段成分的差异是研究其药效的基础和根本。本论文以梅花鹿鹿茸为研究对象,采集新鲜的标准三杈茸,结合我国农业行业标准(NY/T1162-2006)的感官指标和吉林省鹿茸工程研究中心所设立的鹿茸数据化分区值将其分为四个区段,即蜡片、粉片、蜂片和骨片区段。我们知道鹿茸不同区段不仅仅是价格迥异、治疗对象和效果也有很大的不同,而后者是由所含活性物质的种类和含量决定的。本论文采用Label-free定量蛋白质组和非靶代谢组学方法分别对不同区段的蛋白质和代谢物进行鉴定和定量,并用生物信息学分析结果。主要内容和结果如下:1、提取和酶解各区段的总蛋白质,将酶解产物进行质谱鉴定与定量,然后进行PCA模型分析和其他生物信息学分析。结果显示:在蜡片、粉片、蜂片和骨片区段分别鉴定到2039个、1790个、1454个和1358个蛋白;PCA模型分析可看出鹿茸四个不同区段的蛋白质组数据明显分离;各区段高表达蛋白除了细胞外基质蛋白、细胞骨架蛋白和血液蛋白,还包括参与调控鹿茸生长发育的调控因子(如POSTN、Matn4、ACPM、ACCD等);蜡片区段与其它三个区段差异较大,蜂片和骨片区段之间差异很小,应该划分为一个区段;共有659个蛋白在这四个区段有显著差异,其中190个差异蛋白表达模式相似,聚为9类。2、提取并用超高效液相色谱分离鹿茸不同区段的总代谢物,然后用质谱鉴定和定量代谢物,在正离子模式和负离子模式下分别定性到212个代谢物和148个代谢物,而后进行PCA和OPLSDA多元统计分析,筛选并鉴定不同区段比较组的差异代谢物,对所有代谢物进行网络药理学分析。PCA结果表明蜡片与其它三个区段的代谢物有明显差别;OPLS-DA模型能有效区分相邻两个区段,其差异代谢物主要有脂类、氨基酸类、核苷类和糖类;有56个差异代谢物能区分蜡片与其它三个区段;甜菜碱的表达量从上到下递减,神经酸在粉片区段高表达;鹿茸具有治疗多种疾病的潜在功效,尤其是神经性疾病。本研究首次对梅花鹿的商业四个不同区段进行蛋白质组和代谢组分析,用市场价格的高低来反映区段的优劣有一定的合理性,本试验结果为全面揭示鹿茸快速生长和骨化机制提供了基础数据,同时对于研究鹿茸生物活性物质及其药理作用奠定了理论基础。