基于效应目标代谢物组的葛根芩连汤效应成分分析

The multi-component and the mechanism of action of multi-target of Chinese herb, determining the efficacy of traditional Chinese medicine is inevitable role in the integration of its multiple pathway. Our preliminary studies found: The animal experiments indeed confirmed its hypoglycemic and clinical efficacy of GQD for treatment of diabetes, the drug serum of GQD showed a dose-effect relationship with the sugar consumption of IR adipocytes, the complex pathways between the active ingredients of GQD and the sugar consumption of IR adipocytes existed.But the specific mechanism of action and effectiveness of the composition is unknown， adipocytes insulin resistance and its metabolic abnormalities is one of the pathogenesis for diabetes, Innovative analysis based metabolomic, the basis Metlin database, Q-TOF as tool for obtaining the metabolomic data, pathway analysis cited, to explore metabolic pathway of endogenous samll molecule compounds of insulin resistance in adipocytes, GQD as positive drugs, to research metabolic pathway and mechanism of adipocytes to insulin resistance, to clarify herbal compound multi-component and multi-target role in the efficacy of its multiple pathway. And to explore the effective components of GQD drug serum on the hypoglycemic role of adipocytes, to provide a scientific basis for the further development of pharmaceutical ingredients for the treatment of diabetes.

中药复方多成分，作用机制多靶点，决定中药复方功效必然是其多种作用途径的整合表现。前期研究发现：葛根芩连汤(GQD)临床上治疗2型糖尿病有疗效，动物实验证实其降血糖有效，GQD含药血清对胰岛素抵抗(IR)的脂肪细胞的糖耗量也呈量效关系；GQD效应成分对IR的脂肪细胞的糖耗量存在复杂代谢通路关系,但具体作用机制和功效成分不详。脂肪细胞IR及其代谢异常是2型糖尿病发病机制之一。本项目以IR脂肪细胞为研究对象，创新性提出以代谢物组为基础，依据Metlin和KEGG数据库，采用UPLC-Q-TOF采集数据，引入代谢途径分析方法，探索胰岛素抵抗脂肪细胞的内源性小分子化合物代谢途径；以GQD为阳性药物，研究其对IR脂肪细胞的代谢途径作用及机制，从而阐明中药复方多成分，多靶点作用的功效是其多途径作用的整合表现。并探讨葛根芩连汤含药血清对脂肪细胞降糖作用的效应成分，为进一步开发治疗糖病的药物成分提供科学依据

中药复方多成分，作用机制多靶点，决定中药复方功效必然是其多种作用途径的整合表现。前期研究发现：葛根芩连汤(GQD)临床上治疗2型糖尿病有疗效，动物实验证实其降血糖有效，GQD含药血清对胰岛素抵抗(IR)的脂肪细胞的糖耗量也呈量效关系；GQD效应成分对IR的脂肪细胞的糖耗量存在复杂代谢通路关系,但具体作用机制和功效成分不详。脂肪细胞IR及其代谢异常是2型糖尿病发病机制之一。运用超UHPLC-Q-TOF-MS联用技术较全面地对GQD进行定性分析，初步鉴定出葛根提取液中71个化学成分，黄芩提取液中46个化学成分，黄连提取液中26个化学成分，甘草提取液中61个化学成分，为GQD药效物质基础进一步的研究提供科学依据；采用UPLC-ESI-MS/MS时测定给予大鼠GQD的含药血清中10个有效成分的含量，为GQD的含药血清质量控制﹑药代动力学及血清药理学的研究提供依据；探索GQD含药血清对IR的3T3-L1脂肪细胞的生物标记物及代谢途径，采用基于UPLC-Q-TOF/MS的代谢组学方法，对IR-3T3-L1脂肪细胞及给药后的IR-3T3-L1 脂肪细胞内代谢产物进行分析，将数据导入MPP软件中分析，结合相关代谢数据库，确认生物标记物，分析代谢途径。找出了与糖代谢相关的6个生物标记物，其中已鉴定的生物标记物有2个（腺嘌呤和5′-甲硫腺苷），分别参与嘌呤代谢途径，半胱氨酸和蛋氨酸代谢途径；进行GQD含药血清对胰岛素抵抗脂肪细胞的葡萄糖消耗量的效矩阵（Y）与量矩阵（X）的相关性研究，将对应物质成分的峰面积值（即为样本中对应物质成分的浓度）构建X-Y矩阵表，利用SIMCA-P中PLS分析法处理，计算不同时间点含药血清中各个成分的含量与葡萄糖消耗量之间的VIP值，结果表明，27个成分对葡萄糖消耗量影响值较大，说明这27个成分与含药血清提高IR-3T3-L1脂肪细胞葡萄糖消耗量有关。本项目研究结果阐明了复方葛根芩连汤对胰岛素抵抗(IR)的脂肪细胞降糖作用功效是多成分，多靶点作用的多途径作用的整合表现；并探讨了GQD含药血清对脂肪细胞降糖作用的效应成分，为进一步开发治疗糖病的药物成分提供科学依据。