基于“创面代谢轮廓”的过岗龙治疗糖尿病创面效/毒物质发现

Patients with diabetic wound often suffer chronic pain, huge costs and even amputation. Traditional Chinese medicines (TCMs) has a good therapeutic effect on refractory wound by external administration. However, how to analyze their metabolism and absorption? How to rapidly find the active compounds? Still lack of systematic method. Our previous studies showed that Guoganglong can effectively promote the healing of diabetic wound. Based on the above understanding, this project focuses on "metabolism-effect/toxicity-metabolism", proposed a "wound metabolic profile" based effect/toxic substances screening strategy of Guoganglong for treating diabetic wound, main work as follows: 1) systematic evaluation the effect of Guoganglong for diabetic wounds treatment. (2)Using wound tissue metabolic model, comprehensively identify the metabolites of Guoganglong, and analyse the metabolic mechanism of UGTs. (3) Using comprehensive two-dimensional liquid chromatography-mass spectrometry screening the antioxidant components of Guoganglong, clarify the effect and mechanism of improving keratinocyte senescence by Caveolin-1-ATM-p53-p21 pathway, and conduct a comprehensive screening of toxic components, revealing the effect/toxic substances of Guoganglong. (4) Analyze the absorption, metabolism and in vivo process of the effect/toxic substances. To provide a scientific basis for the improvement of active compounds screening and quality control model of external administration TCMs.

糖尿病创面患者往往承担长期的痛苦与巨额费用，甚至需要截肢。中医通过外用给药对难治性创面具有良好的疗效，但对于创面给药中药，如何分析其代谢吸收？如何快速发现药效物质？还缺少系统研究方法。前期研究表明过岗龙可有效促进糖尿病创面愈合。基于以上认识，本项目紧扣“代谢-效/毒-代谢”三要素，提出基于“创面代谢轮廓”的治疗糖尿病创面效/毒物质发现策略，开展工作如下：1）系统评价过岗龙治疗糖尿病创面药效。2）应用创面组织代谢模型全面鉴定代谢产物，基于UGTs分析代谢机制。（3）应用全二维色谱-质谱筛选抗氧化活性成分，并进一步基于Caveolin-1-ATM-p53-p21通路阐明活性成分改善角质细胞衰老的药效与作用机制，并对毒性成分进行全面筛查，明确过岗龙治疗糖尿病创面的“效\毒组分”。4）分析“效\毒组分”的创面吸收代谢和体内过程。为完善中药外用制剂的药效物质发现与质量控制模式提供新的科学依据。

糖尿病创面患者往往承担长期的痛苦与巨额费用，甚至需要截肢。中医通过外用给药对难治性创面具有良好的疗效，但对于创面给药中药，如何分析其代谢吸收？如何快速发现药效物质？还缺少系统研究方法。本项目围绕过岗龙治疗糖尿病创面的药效物质基础发现问题，紧扣“代谢-效/毒-代谢”三要素，提出基于“创面代谢轮廓”的治疗糖尿病创面效/毒物质发现策略，开展工作如下：.1）系统评价了过岗龙治疗糖尿病创面药效：通过动物实验证明了过岗龙提取物可以通过减少组织炎症反应、降低氧化应激水平和促进血管生成等机制有效促进创面组织愈合。.2）阐明了过岗龙的“创面代谢轮廓”：利用UHPLC-Q-OrbiTrap MS快速鉴定了过岗龙中31个化学成分，并建立了基于皮肤与骨骼肌S9蛋白的体外药物代谢系统，提出了“代谢网络扩增”策略用于微量创面代谢产物的快速发现。我们对过岗龙中9种黄酮类成分的134种代谢产物进行了鉴定和结构验证，发现其中黄酮类化合物在创面组织中大多经历氧化、还原、水合等一相代谢，及葡萄糖醛酸结合、乙酰化和甲基化等二相代谢。另外我们发现糖尿病创面组织中其一些代谢酶表达增加，进而导致了其异常的药物代谢水平。.3）过岗龙中抗氧化活性成分筛选：本项目建立了offline-DPPH-Q-Orbitrap MS/MS抗氧化活性筛选平台，快速发现了包括3,3',5',5,7-5-hydroxy-flavanone，Dihydroquercetin，5，7，3',5'-Tetrahydroxyflavone和Quercetin等一系列可能通过自由基清除作用达到促进创面愈合的过岗龙活性物质。.4）明晰了过岗龙治疗糖尿病创面的效/毒组分及组分的创面代谢动力学：本项目通过网络药理整合网络毒理学策略构建了过岗龙化学成分治疗糖尿病创面的效/毒靶点网络。发现在发挥治疗作用的同时，有15个成分作用于10个药物毒性相关靶点网络，提示了过岗龙的效/毒两面性。项目同时对槲皮素及其9种代谢产物的表皮代谢动力学进行了分析。.基于以上结果，本项目为完善中药外用制剂的药效物质发现与质量控制模式提供新的科学依据。同时，在项目期间申请人共发表SCI论文2篇，培养硕士研究生2名，参与4次国内外合作交流。