基于基因-代谢物网络研究非酒精性脂肪肝“从瘀而论”的物质基础

Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) which shows no symptoms in early stage is widespread incidence. Therefore, it is of great significance to find the related biomarkers. On the basis of perceiving and treating NAFLD from the standpoint of stasis by our group. We propose the hypothesis that the micro-biomarkers of stasis symptom of NAFLD contains a variety metabolites and their gene regulatory networks. To verify the hypothesis, this study will treat NAFLD rat model with Ge Xia Zhu Yu Tang to intervene the development of NAFLD by the method of verifying symptoms by prescription firstly. Then the changes of micro-materials and pathological developments of the stasis symptom of NAFLD will be illustrated by using gene-metabolite network on metabolite variation analysis level, gene expression variation analysis level and gene metabolite interaction level. This research will bring light to the study of microscopic material and pathological evolution of NAFLD from molecular network level. The results of this study will provide evidences justifying microcosmic differentiation of the symptoms and form theoretical and experimental research foundation of NAFLD treatment in clinical.

非酒精性脂肪肝（NAFLD）发病广泛，临床早期（轻、中度）阶段常无症可辨。因此，相关微观生物标志物指标的发现有重要意义。基于课题组NAFLD “从瘀论治”的工作基础，提出NAFLD“从瘀而论”的微观生物标志物应当包含众多代谢物及其存在的基因调控网络关系的科学假说。本研究拟复制NAFLD大鼠模型，以活血化瘀经典方膈下逐瘀汤干预治疗，以方验证；运用基因-代谢物网络研究方法，从代谢物差异分析、基因表达差异、以及基因-代谢物互效三个层次全面探讨NAFLD模型大鼠“瘀”相关代谢物及其存在的基因调控网络，从而验证以上假说。以期从分子网络水平系统揭示NAFLD“从瘀而论”的微观物质变化及病理演变过程，为该疾病提供微观辨证依据，丰富中医微观辨证科学内涵，为临床形成更为合理有效的治法方药提供理论及实验研究基础。

非酒精性脂肪肝（non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD）是我国仅次于病毒性肝炎的第二大肝病。早期NAFLD（单纯性脂肪肝NAFL）临床无证可辨时即存在血瘀病理表现，并持续到疾病中晚期（脂肪性肝炎NASH）阶段，“活血化瘀法”可贯穿NAFLD治疗始终。本研究在“以方验证”思路指导下，利用基因-代谢物网络研究方法探讨脂肪肝“从瘀而论”微观物质变化规律，把握其病理演变过程。研究结果显示：高脂饮食诱导的NAFLD大鼠模型，在8周NAFL阶段及12周NASH阶段均存在“瘀”相关表现。活血化瘀经典方膈下逐瘀汤可通过改善其肝功能、血脂及血液流变学等“瘀”相关指标防治NAFLD。NAFL“从瘀论治”的基因及代谢物包括涉及杂环有机化合物、氨基酸及其衍生物、脂肪酸等49种差异代谢物及与凝血因子级联、流体剪切应力和动脉粥样硬化、生长因子、胰岛素抵抗相关的813个差异表达基因和15条代谢通路；NASH“从瘀论治”相关代谢物包括55个与糖类、有机酸、酮酸及其衍生物、维生素类、氨基酸及其衍生物有关的差异代谢物。富集到27条通路的664个差异表达基因被发现与NASH“瘀”证候有关，细胞因子-细胞因子受体信号通路（趋化因子信号通路）、IL-17信号通路、p53信号通路、NF-kB信号通路可能在NASH阶段发挥重要作用。NAFLD“从瘀而论”的微观物质基础是众多代谢物、基因及其存在的基因-代谢调控网络组成的综合体，相互影响和相互调控。经基因-代谢物网络分析发现：L-谷氨酸、牛磺酸、丙酮酸可能是潜在的代谢标记物，可能为后续真实世界的临床辨证客观化提供参考。Nfkbia、IFNG、STAT1、ITGAX、CCL2、CD44、CCL4、IRF1、IRF8、CXCL10、CXCL9是NAFLD “从瘀而论”潜在的关键靶基因。胰岛素抵抗、炎症可能是NAFLD“从瘀而论” 的关键调控机制。本研究从系统生物学层面阐释NAFLD“从瘀而论”的物质基础，丰富了中医微观辨证科学内涵。