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目的:本研究采用化学损伤致血虚证小鼠模型,观察四物汤及活性单体芍药苷、川芎嗪对小鼠外周血象、脾指数和胸腺指数、骨髓细胞凋亡和细胞周期的影响,探讨四物汤及活性单体的补血作用;观察四物汤对小鼠骨髓细胞JAK2-STAT5信号通路分子及相关靶基因的表达,探讨四物汤调节血虚证小鼠骨髓细胞增殖和凋亡的JAK2-STAT5信号通路机制;观察血虚证模型及用四物汤干预后小鼠血清代谢物的变化,进一步从代谢途径探讨四物汤的作用机制。
方法:利用环磷酰胺制备化学损伤致血虚证小鼠模型。采用低剂量(5 g?kg-1?d-1)、中剂量(10 g?kg-1?d-1)、高剂量(20 g?kg-1?d-1)的四物汤及芍药苷、川芎嗪标准品干预模型,检测外周血红细胞数、白细胞数、血红蛋白含量、脾指数及胸腺指数,流式细胞术检测骨髓细胞周期和细胞凋亡率;利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)检测骨髓细胞cyclinD1、p21WAF/Cip1、Bcl-2及Bcl-xl的mRNA表达,免疫蛋白印迹(Western blot)检测cyclinD1、p21WAF/Cip1、Bcl-2、Bcl-xl、p-JAK2及p-STAT5的蛋白质表达。利用环磷酰胺联合乙酰苯肼制备血虚证小鼠模型,采用四物汤(10 g?kg-1?d-1)干预模型,通过UHPLC/Q-ExactiveMS平台检测血清代谢物,利用Aria1.6.3和Xcalibur2.1软件采集数据,采用OSI/SMMS软件及HMDB、METLIN等网络数据库进行定性分析和差异代谢物筛选,基于KEGG等在线数据库进行代谢通路分析,筛选四物汤治疗血虚证的差异代谢物及靶标代谢通路。
结果:中剂量四物汤和川芎嗪对红细胞数、白细胞数和血红蛋白含量均有显著的提升,低剂量四物汤和芍药苷仅提高红细胞数和血红蛋白含量,高剂量四物汤仅对白细胞数和血红蛋白含量有提升作用;中剂量四物汤和川芎嗪均可使模型小鼠脾脏和胸腺显著恢复,低剂量四物汤和芍药苷仅对胸腺有恢复作用,高剂量四物汤仅对脾脏作用显著;中剂量四物汤可促进模型小鼠骨髓细胞从G0/G1期进入S期,低、高剂量四物汤及芍药苷和川芎嗪对骨髓细胞周期均无明显的调节作用;各剂量四物汤、芍药苷和川芎嗪均可显著降低模型小鼠骨髓细胞凋亡率。
四物汤可显著上调模型小鼠骨髓细胞cyclinD1和p21WAF/Cip1mRNA及蛋白表达量,芍药苷和川芎嗪对cyclinD1及p21WAF/Cip1mRNA和蛋白表达均无显著作用;四物汤可显著上调模型小鼠骨髓细胞Bcl-2、Bcl-xlmRNA和蛋白水平的表达量,芍药苷亦可显著提高Bcl-2、Bcl-xlmRNA和Bcl-xl的蛋白表达,川芎嗪对Bcl-2、Bcl-xlmRNA和蛋白表达无显著作用;四物汤可显著上调模型小鼠p-STAT5蛋白表达量,芍药苷和川芎嗪对p-JAK2、p-STAT5表达量无显著作用。
建模后的差异代谢物主要涉及硒代氨基酸代谢、三羧酸循环、乙醛酸和二羧酸代谢、甘油磷脂代谢、丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢、鞘脂代谢、糖酵解或糖异生、卟啉和叶绿素代谢等8条代谢通路;四物汤干预后的差异代谢物主要涉及硒代氨基酸代谢、维生素B6代谢、嘧啶代谢、三羧酸循环、鞘脂代谢、嘌呤代谢等6条代谢通路。Nα-乙酰基-L-谷氨酰胺、神经节苷脂GM2(18∶1/20∶0)、磷脂酰丝氨酸(15∶0/14∶1)、CDP-二酰甘油(21∶0/18∶2)、顺式-7-十六烯二酸、鸟苷二磷酸腺苷、前列腺素(18∶2/22∶4)及苯丙氨酰谷氨酸可能是四物汤治疗血虚证的潜在生物标志物。
结论:中剂量的四物汤对模型小鼠的外周血象、脾指数和胸腺指数、骨髓细胞周期和细胞凋亡均有显著作用,是治疗血虚证小鼠的最佳剂量选择。四物汤活性单体芍药苷和川芎嗪效果均不如四物汤显著,且两者作用机制不完全相同。四物汤可能通过激活JAK2-STAT5信号通路,上调细胞周期蛋白cyclinD1及抑凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xl,从而促进模型小鼠骨髓细胞进入S期,抑制细胞凋亡;芍药苷和川芎嗪无法激活该通路分子的表达,其抑制骨髓细胞凋亡的信号通路机制有待进一步研究和探讨。环磷酰胺和乙酰苯肼所致的血虚证可能与模型小鼠体内糖类、脂类及氨基酸代谢失调,导致能量供应不足,抗氧化能力下降,细胞膜易被过氧化降解有关。四物汤可能通过对三羧酸循环、鞘脂代谢、硒代氨基酸代谢、维生素B6代谢及嘌呤和嘧啶代谢等通路的调节,促进能量合成,维持细胞膜稳定,增强抗氧化能力,促进细胞增殖,从而发挥治疗血虚证的作用。
方法:利用环磷酰胺制备化学损伤致血虚证小鼠模型。采用低剂量(5 g?kg-1?d-1)、中剂量(10 g?kg-1?d-1)、高剂量(20 g?kg-1?d-1)的四物汤及芍药苷、川芎嗪标准品干预模型,检测外周血红细胞数、白细胞数、血红蛋白含量、脾指数及胸腺指数,流式细胞术检测骨髓细胞周期和细胞凋亡率;利用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)检测骨髓细胞cyclinD1、p21WAF/Cip1、Bcl-2及Bcl-xl的mRNA表达,免疫蛋白印迹(Western blot)检测cyclinD1、p21WAF/Cip1、Bcl-2、Bcl-xl、p-JAK2及p-STAT5的蛋白质表达。利用环磷酰胺联合乙酰苯肼制备血虚证小鼠模型,采用四物汤(10 g?kg-1?d-1)干预模型,通过UHPLC/Q-ExactiveMS平台检测血清代谢物,利用Aria1.6.3和Xcalibur2.1软件采集数据,采用OSI/SMMS软件及HMDB、METLIN等网络数据库进行定性分析和差异代谢物筛选,基于KEGG等在线数据库进行代谢通路分析,筛选四物汤治疗血虚证的差异代谢物及靶标代谢通路。
结果:中剂量四物汤和川芎嗪对红细胞数、白细胞数和血红蛋白含量均有显著的提升,低剂量四物汤和芍药苷仅提高红细胞数和血红蛋白含量,高剂量四物汤仅对白细胞数和血红蛋白含量有提升作用;中剂量四物汤和川芎嗪均可使模型小鼠脾脏和胸腺显著恢复,低剂量四物汤和芍药苷仅对胸腺有恢复作用,高剂量四物汤仅对脾脏作用显著;中剂量四物汤可促进模型小鼠骨髓细胞从G0/G1期进入S期,低、高剂量四物汤及芍药苷和川芎嗪对骨髓细胞周期均无明显的调节作用;各剂量四物汤、芍药苷和川芎嗪均可显著降低模型小鼠骨髓细胞凋亡率。
四物汤可显著上调模型小鼠骨髓细胞cyclinD1和p21WAF/Cip1mRNA及蛋白表达量,芍药苷和川芎嗪对cyclinD1及p21WAF/Cip1mRNA和蛋白表达均无显著作用;四物汤可显著上调模型小鼠骨髓细胞Bcl-2、Bcl-xlmRNA和蛋白水平的表达量,芍药苷亦可显著提高Bcl-2、Bcl-xlmRNA和Bcl-xl的蛋白表达,川芎嗪对Bcl-2、Bcl-xlmRNA和蛋白表达无显著作用;四物汤可显著上调模型小鼠p-STAT5蛋白表达量,芍药苷和川芎嗪对p-JAK2、p-STAT5表达量无显著作用。
建模后的差异代谢物主要涉及硒代氨基酸代谢、三羧酸循环、乙醛酸和二羧酸代谢、甘油磷脂代谢、丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢、鞘脂代谢、糖酵解或糖异生、卟啉和叶绿素代谢等8条代谢通路;四物汤干预后的差异代谢物主要涉及硒代氨基酸代谢、维生素B6代谢、嘧啶代谢、三羧酸循环、鞘脂代谢、嘌呤代谢等6条代谢通路。Nα-乙酰基-L-谷氨酰胺、神经节苷脂GM2(18∶1/20∶0)、磷脂酰丝氨酸(15∶0/14∶1)、CDP-二酰甘油(21∶0/18∶2)、顺式-7-十六烯二酸、鸟苷二磷酸腺苷、前列腺素(18∶2/22∶4)及苯丙氨酰谷氨酸可能是四物汤治疗血虚证的潜在生物标志物。
结论:中剂量的四物汤对模型小鼠的外周血象、脾指数和胸腺指数、骨髓细胞周期和细胞凋亡均有显著作用,是治疗血虚证小鼠的最佳剂量选择。四物汤活性单体芍药苷和川芎嗪效果均不如四物汤显著,且两者作用机制不完全相同。四物汤可能通过激活JAK2-STAT5信号通路,上调细胞周期蛋白cyclinD1及抑凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xl,从而促进模型小鼠骨髓细胞进入S期,抑制细胞凋亡;芍药苷和川芎嗪无法激活该通路分子的表达,其抑制骨髓细胞凋亡的信号通路机制有待进一步研究和探讨。环磷酰胺和乙酰苯肼所致的血虚证可能与模型小鼠体内糖类、脂类及氨基酸代谢失调,导致能量供应不足,抗氧化能力下降,细胞膜易被过氧化降解有关。四物汤可能通过对三羧酸循环、鞘脂代谢、硒代氨基酸代谢、维生素B6代谢及嘌呤和嘧啶代谢等通路的调节,促进能量合成,维持细胞膜稳定,增强抗氧化能力,促进细胞增殖,从而发挥治疗血虚证的作用。