基于代谢网络技术的补阳还五汤对APP/PS1双转基因小鼠干预作用的研究

汪白云 杨柳 刘国良 朴成玉 李庆伟 薛慧 刘斌

[摘要] 目的 基于代谢靶标角度揭示补阳还五汤对APP/PS1双转基因小鼠的调节机制。方法 选取20只7月龄APP/PS1双转基因小鼠为研究对象，建立阿尔茨海默病模型。将APP/PS1双转基因小鼠随机分为2组，即模型组和补阳还五汤组（9.26 g/kg）;另选取10只健康的BALB/c小鼠作为空白组。补阳还五汤组灌胃给予补阳还五汤，空白组及模型组给予生理盐水。连续灌胃35 d后进行Morris水迷宫实验，测定小鼠学习记忆能力。在此基础上，采用高通量液相色谱质谱联用技术对各组小鼠尿液进行全面分析，通过终端代谢产物回溯疾病发展过程中的关键代谢酶或代谢通路，聚焦APP/PS1雙转基因小鼠的发病机制以及补阳还五汤的作用机制。 结果 Morris水迷宫实验中，与空白组比较，模型组穿越平台次数明显减少（P < 0.01），补阳还五汤组穿越平台的次数显著增加（P < 0.01）、在目标象限的停留时间显著增加（P < 0.01）。空间定位航行实验中，补阳还五汤组较模型组的逃避潜伏期明显缩短（P < 0.01）。通过进一步尿液代谢轨迹分析发现，各组小鼠尿液聚类良好，空白组和模型组间分离明显，补阳还五汤组则处于两组间。通过分组贡献较大的差异离子分析发现其主要分布在鞘脂代谢和脂肪酸代谢。给予补阳还五汤后上述代谢通路明显呈回调趋势。经高分辨质谱鉴定获取了4个代谢异常的生物标志物，分别是花生四烯酸、神经胺、L-棕榈酰肉毒碱、甘油磷脂酰胆碱。通过组学数据处理平台Metaboanalyst 4.0的在线分析可知其主要涉及两种代谢通路，分别是鞘脂代谢和花生四烯酸代谢。 结论 补阳还五汤对阿尔茨海默病小鼠作用明显，可有效改善其学习记忆能为。调节氨基酸代谢及能量转化可能是其调节阿尔茨海默病的关键机制。

[关键词] 补阳还五汤;阿尔茨海默病;代谢组学;通路;机制

[中图分类号] R289.5          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2019）03（b）-0013-05

阿尔茨海默病（Alzheimer′s disease）是临床上常见的神经系统退行性疾病，其主要病理特征为β-淀粉样蛋白沉积所形成的老年斑及神经元丢失，近年来其发病率逐渐升高[1]。此外，阿尔茨海默病的发病机制尚不明确，且临床上确证有效的药物极少，因此阿尔茨海默病发病机制和有效药物亟待进一步深入研究[2]。近年来转基因实验动物逐渐成为研究阿尔茨海默病的焦点，其具备自发性代谢调控致阿尔茨海默病的特点，且病理机制和行为特征与阿尔茨海默病患者极为相似，是公认的现阶段研究阿尔茨海默病的最佳动物模型。……