基于微透析-代谢组学技术的壮药白背叶根抗肝纤维化物质基础及作用机制研究

Mallotus apelta is one of the characteristic drugs in our country of Zhuang medicine, it is a special herb,commonly used for the treatment of chronic hepatitis and cirrhosis.This project will combine microdialysis and metabonomics technologies,with the multi-point synchronous sampling, to study the changes between extracts from different polar parts of roots of Mallotus apelta-treated and untreated in urine and tissue fluid、blood which passing through the liver and vascular,through the analysis of NMR, biological signal acquisition and processing system. Through the analysis of body fluids, metabolic profiling between drug-treated and untreated will be acquired; At the same time,to study the correlation effect of HSC activation, proliferation and apoptosis、MMP-9、TIMP-1、 Col-Ⅰ、Col-Ⅲ expression and TGF-β1 expression; To study changes of endogenous metabolites of drugs, analysis of the causes of metabolic profiling change, infer its mechanisms, to determine the active substances which closely related to anti-hepatic fibrosis effect in metabolic profiling. The active substance as source material, and then be separated and purified from roots of Mallotus apelta, and a confirmatory experiment on pharmacodynamics of hepatic fibrosis models in rats will be study;To explore the active substances of anti-hepatic fibrosis and pathways of multiple target in roots of Mallotus apelta, to clarify the anti-hepatic fibrosis material basis and mechanisms, provide scientific basis for the development and application of ethnomedicine herb Mallotus apelta in prevention and treatment of hepatic fibrosis.

白背叶是我国壮医的特色药物之一，为壮族治疗慢性肝炎、肝硬化常用特色药材。本课题拟将微透析与代谢组学技术相结合，采用同步取样，通过NMR、生物信号采集系统处理分析，研究白背叶根及不同极性部位提取物治疗前后尿液和通过肝脏、血管的体液组分变化。根据对体液代谢组的分析，获取治疗前后的"代谢特征谱"；同时进行HSC激活、增殖和凋亡机制、MMP-9、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白和TGF-β1表达等药效相关性研究；探讨白背叶根引起的内源性代谢产物的变化规律，分析代谢特征谱组分的变化原因，推测其发挥作用的机制，最终确定代谢特征谱中与药效作用紧密相关的代谢组学特征和活性标志化合物，以其追踪白背叶根中的来源活性物质，并将该活性物质从白背叶根中分离提纯，进行大鼠病理模型的药效学验证；研究白背叶根抗肝纤维化的活性物质和作用靶点，阐释其抗肝纤维化的药效物质基础和作用机制，为民族特色药材白背叶防治肝纤维化的开发提供科学依据。

白背叶Mallotus apelta(Lour. ) Muell -Arg.是广西壮医的特色药物之一，为壮族民间治疗慢性肝炎、肝硬化常用特色药材，广泛分布于广西全区，资源丰富，但其抗肝纤维化的物质基础及作用机制尚未明确。本研究以壮药白背叶为研究对象，分别从其质量控制、药效活性、代谢等方面进行了研究，获得初步结果如下：1. 建立了不同产地来源白背叶药材及其不同药用部位黄酮类化学成分的HPLC测定方法，对其中的3个主要黄酮类成分进行了含量测定，分别为槲皮素、芹菜素、山奈酚，并评价了白背叶药材及其不同药用部位之间黄酮类化学成分的差异，结果显示白背叶不同药用部位的黄酮类成分含量高低顺序依次为：叶子>花(果)>木质茎>根部，广西区内不同产地来源的白背叶药材所含黄酮类成分差异明显。2. 采用HSC-T6、HepG2细胞对白背叶提取物的抗肝纤维化作用进行体外实验研究；建立CCl4诱导的大鼠肝纤维化病理模型，观察白背叶提取物对肝纤维化模型大鼠的治疗作用，进行ALT、AST、ALB、HA、LN、pCIII、CIV、MMP-9、TIMP-1、Col-I、Col-III和TGF-β1表达等药效相关性研究，较为系统的比较了白背叶根、叶的乙醇提取物和水提取物的体内保肝护肝作用。结果显示：白背叶根和叶各提取物对肝纤维化大鼠均有一定程度的保肝护肝作用，提示该药材保肝活性可能是多组成分整体协同作用的结果。3. 结合微透析和代谢组学方法，通过研究病理大鼠灌胃给药前后体液的变化，考察白背叶提取物在体内整体代谢情况，初步探索了白背叶的药效物质基础及作用机制。内源性代谢物变化发现：丝氨酸、苯丙氨酸、2-辛烯酸等物质可能是肝纤维化大鼠尿液潜在生物标志物，给予白背叶提取物干预后，上述潜在生物标志物均有不同程度的回归趋势，结合药效作用指标，初步推断白背叶抗肝纤维化特征部位主要为根水提部分；通过药效学验证，初步证实了白背叶根水提取部分的抗肝纤维化作用。