糖尿病治疗药物整体作用机制的代谢组学研究方法建立及其应用

本研究拟采用LC/MS技术研究糖尿病代谢组学，将色谱、质谱定量技术与传统代谢组学研究方法相结合，在糖尿病动物模型建立的不同阶段采集体液样本，寻找与糖尿病发病不同阶段相关的生物标记物；在传统代谢组学研究基础上，对发现的潜在生物标记物采用液质联用技术对其进行定量，给出量化指标，同时采用临床常用治疗药物进行方法学验证，发展一种用于糖尿病治疗药物整体作用机制研究的代谢组学新方法。并将此代谢组学模型应用于中药"葛根芩连汤"治疗糖尿病的作用机制的研究。本研究方法充分发挥质谱技术在复杂体系定性、定量分析中的优势，体现中药作用"整体性"的特点，研究结果有望对糖尿病代谢组学研究提供强有力的技术支撑，为中药"葛根芩连汤"治疗糖尿病的药理及临床研究提供科学依据。

本项目采用高脂高糖饲料加低剂量链脲佐菌素的方法复制了2型糖尿病大鼠模型。以高分辨质谱-超高效液相色谱联用技术为主要分析手段，首先对4种临床常用阳性药物（阿卡波糖、盐酸二甲双胍、格列美脲、罗格列酮）对2型糖尿病大鼠的内源性代谢物的变化进行了代谢组学研究，对发现的生物标记物进行了结构鉴定及代谢通路分析。基于RRLC/MS的代谢组学方法，增加研究内容，研究了20(S)-人参皂苷Rg3、人参皂苷Re、人参皂苷Rb1和人参多糖治疗2型糖尿病（T2DM）大鼠的作用机制。.重点针对阿卡波糖引起变化的生物标记物进行了定量研究，发现大鼠尿液中肌酐、苯乙酰甘氨酸、马尿酸和葡萄糖酸，血液中的尿嘧啶确实是Ⅱ型糖尿病发病相关的生物标记物。在此基础上，采用代谢组学方法，对葛根芩连汤全方及其组方中药治疗2型糖尿病大鼠的整体作用机制进行了研究。将所发现的生物标记物与阳性药的生物标记物进行了对比，发现该方主要影响机体的脂类代谢途径，其次还影响糖代谢、氨基酸代谢、维生素代谢、嘌呤代谢等代谢通路；各组方药物也均影响脂类代谢通路。