基于鞘脂质组学DNFB诱导的迟发型超敏反应炎症模型生物标志物和雷公藤及其主要活性成分抗炎作用机制研究

Previous sphingolipidomic analysis showed that the DNBF induced inflammation obviously disturbed the ceramide metabolism in plasma,liver and spleen in mice and triptolide exerted its antiinflammatory and immunosuppressive actions by taking the level of cerimide back to normal state. Ceramides may be potential biomarkers for evaluating inflammatory and therapy effects. In addition the level of ceramides of kidney in mice reduced markedly on DNFB induced inflammatory model and triptolide futher deteriorated the reduction. The nephrotoxity of triptolide may be related to abnormal metabolism of ceramides. The antiinflammatory and immunosuppressive mechanism and toxicity of Tripterygium wilfordii Hook F(TWHF), triptolide and its analogues based on the sphingolipidomics were not reported and need to be elucidated deeply. This proposal is going to establish rapid and accurate sphingolipidomic analysis method based on the high perfprmance liquid chromatography coupled tandem mass spectrometry to discover sphingolipid biomarkers of the DNFB induced inflammatory model by profiling the sphingolipids of different tissues,organs and plasma, conjugating with multivariate data statistics. Sphingolipidomic analysis of different tissues, organs and plasma from the inflammatory model dosed with extract of TWHF, triptolide and tripdiolide elucidate the antiinflammatory and immunosuppressive mechanism and nephrotoxity and other potential toxicity. The new marker and targets based on sphingolipidomics will be established to screen and evaluate anti-inflammatory and immunosuppressive effects of leader compounds and new drugs.

基于鞘脂质组学的前期研究表明DNFB诱导的迟发超敏反应炎症模型小鼠的血液、肝脏和脾脏中一类鞘脂化合物- - 神经酰胺类化合物水平显著异常，可以作为炎症生物标志物，模型组给予雷公藤甲素后，神经酰胺的水平趋于正常对照组；另外还发现模型组小鼠肾脏神经酰胺类的水平显著降低，给予雷公藤甲素后进一步降低，表明雷公藤甲素抗炎作用机制和肾毒性与鞘脂类化合物的代谢关系密切，有待深入研究。本课题拟基于鞘脂质组学，建立鞘脂质代谢网络中一系列七类鞘脂类化合物快速表征、准确分析新方法，全面分析迟发型超敏反应炎症模型，以及模型给予雷公藤甲素、乙素和雷公藤提取物后，血液和不同组织脏器中各类鞘脂类化合物的表征，通过生物统计学的分析建立迟发型超敏反应炎症模型的生物标志物，从鞘脂质组学角度揭示炎症发病机制，雷公藤甲素、乙素和雷公藤提取物抗炎作用的新机制，及其肾毒性和其他潜在毒性机制，为抗炎药物的研发建立新的评价指标和筛选靶点。

我们建立了基于鞘脂代谢网络的靶向定量代谢组学分析技术，能够快速、准确、高通量的分析血浆和各种组织样品，在我们先前研究发现雷公藤甲素可通过调节鞘脂的代谢来抑制迟发型超敏反应，我们推测鞘脂可能在雷公藤的治疗与毒性作用过程中发挥着重要的调节作用的基础之上，本项目基于鞘脂代谢组学和转录组学，系统地研究了雷公藤甲素和雷公藤多苷制剂对于靶器官中鞘脂代谢的影响，从鞘脂代谢角度揭示其药效和毒性作用机制，深入研究雷公藤甲素和雷公藤多苷制剂的药效与毒性作用的内在机制，探索能够表征药效、预示毒性的潜在生物标志物，为临床疗效评价和安全用药提供依据。.首先, 我们以Balb\C小鼠建立了迟发型超敏反应动物模型，评价低、中、高三个剂量的雷公藤甲素以及两种不同厂家的雷公藤多苷片的药效和毒性作用，结果显示，低剂量的雷公藤甲素和雷公藤多苷片对于迟发型超敏反应均有显著的抑制作用，而高剂量的雷公藤甲素和多苷片不仅抑制炎症作用降低，还引起肝肾的显著病理异常。.其次，我们建立了靶向定量HPLC-MS/MS鞘脂分析技术，能够高通量准确、快速的分析不同种类生物样本，我们测定低、中、高三个剂量的雷公藤甲素以及两种不同厂家的雷公藤多苷片的血浆和组织，结果显示雷公藤甲素的药效和毒性作用与鞘脂代谢紧密相关，并与给药剂量呈高度的相关性，雷公藤甲素不仅会影响鞘脂种类及亚类的水平，同时也改变了组织中不同碳链和不同不饱和度的鞘脂的比例组成。.在鞘脂组学研究的基础上，我们采用荧光定量PCR方法测定了肝肾中鞘脂合成代谢相关的29种酶的mRNA转录水平，结果显示雷公藤多苷片能够导致多种关键的鞘脂代谢酶的转录水平发生明显的变化，发现了重要潜在生物标志物可作为雷公藤疗效和毒性作用评价的潜在指标。.再次，为了了解雷公藤甲素和雷公藤多苷片作用物质基础，研究了雷公藤甲素和多苷片在体内的代谢产物。结果在肝脏和肾脏中分别检测到几十种原型成分，包括二萜类、三萜类和生物碱类成分和代谢产物。