Evaluation of Qi-deficiency Model Based on Urine Non-targeted Metabonomics

Zong HOU; Shu LIU; Fengrui SONG; Zhiqiang LIU

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220251

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Evaluation of Qi-deficiency Model Based on Urine Non-targeted Metabonomics

更新时间：2022-08-30

- Evaluation of Qi-deficiency Model Based on Urine Non-targeted Metabonomics
  增强出版
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 19, Pages: 121-127(2022)
- 作者机构：
  
  1.长春中医药大学，长春 130117
  2.中国科学院长春应用化学研究所吉林省中药化学与质谱重点实验室，电分析化学国家重点实验室，长春 130022
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220251
  CLC： R22;R28;R969.1;O657
- Received：19 October 2021，
  
  Published Online：27 January 2022，
  
  Published：05 October 2022
- 稿件说明：
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后宗,刘舒,宋凤瑞等.基于非靶向尿液代谢组学方法的气虚模型评价[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(19):121-127.

HOU Zong,LIU Shu,SONG Fengrui,et al.Evaluation of Qi-deficiency Model Based on Urine Non-targeted Metabonomics[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(19):121-127.
后宗,刘舒,宋凤瑞等.基于非靶向尿液代谢组学方法的气虚模型评价[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(19):121-127. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220251.

HOU Zong,LIU Shu,SONG Fengrui,et al.Evaluation of Qi-deficiency Model Based on Urine Non-targeted Metabonomics[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(19):121-127. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220251.

摘要

目的

通过代谢组学方法，从生物标志物及代谢通路角度，探讨Balb/C-nu小鼠游泳力竭法建立气虚模型的复制情况。

方法

将Balb/C-nu小鼠随机分为正常组和气虚组，其中气虚组采用连续15 d尾部固定5%体质量金属游泳至力竭（鼻尖浸水时间

5 s）的方法建立气虚模型。利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法（UPLC-Q-TOF/MS）进行尿液代谢组学分析，流动相选择乙腈（A）-0.1%甲酸水溶液（B）梯度洗脱（0~1 min，5%~8%A；1~4 min，8%~8.5%A；4~5 min，8.5%~12%A；5~10 min，12%~40%A；10~12 min，40%~100%A；12~15 min，100%A），流速0.3 mL·min

-1

，进样量10 μL，电喷雾离子源（ESI），正、负离子模式检测，扫描范围为

50~1 000。运用主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘法-判别分析（OPLS-DA）、人类代谢组数据库（HMDB）和MS

采集的高碰撞能量离子碎片信息，以及串联质谱法（MS/MS）碎片离子信息等鉴定潜在的生物标志物。采用京都基因和基因组百科全书（KEGG）数据库与MetaboAnalyst 5.0分析生物标志物的相应代谢通路及通路富集。

结果

正常组和气虚组小鼠尿液内源性物质明显分离，并有24个具有显著差异的生物标志物。这些生物标志物涉及的代谢通路有三羧酸循环、糖酵解代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢、嘧啶代谢、类固醇激素生物合成和色氨酸代谢等。其中，与能量相关的代谢通路有三羧酸循环、糖酵解代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢、嘧啶代谢、类固醇激素生物合成。

结论

通过尿液代谢组学考察，结合体征外观，成功评价了Balb/C-nu小鼠游泳力竭法建立的气虚模型，同时验证了气虚与能量代谢途径密切相关。

Abstract

Objective

To evaluate the success of Qi-deficiency model of Balb/C-nu mice established by swimming exhaustion test from the view of biomarkers and metabolic pathways by metabonomics.

Method

Balb/C-nu mice were randomly divided into the normal group and Qi-deficiency group， Qi-deficiency model was established by swimming with 5% body weight metal fixed at the tail for 15 consecutive days until exhaustion （nose tip immersion time

5 s）. The urine metabonomics was analyzed by ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole-time-of-flight mass spectrometry （UPLC-Q-TOF/MS）， and the mobile phase was acetonitrile （A）-0.1% formic acid aqueous solution （B） for gradient elution （0-1 min， 5%-8%A； 1-4 min， 8%-8.5%A； 4-5 min， 8.5%-12%A； 5-10 min， 12%-40%A； 10-12 min， 40%-100%A； 12-15 min， 100%A）， the flow rate was 0.3 mL·min

-1

， the injection volume was 10 μL， electrospray ionization （ESI） in positive and negative ion modes was used in MS analysis， the MS data were acquired in full-scan mode from

50-1 000. Principal component analysis （PCA）， orthogonal partial least squares-discriminant analysis （OPLS-DA）， human metabolome database （HMDB）， high collision energy ion fragments collected by MS

and tandem MS （MS/MS） ion information were used to identify potential biomarkers. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG） database and MetaboAnalyst 5.0 were used to analyze the corresponding metabolic pathways and pathway enrichment of biomarkers.

Result

Endogenous substances in urine of mice in normal group and Qi-deficiency group were obviously separated， and there were 24 biomarkers with significant difference. The metabolic pathways involved in these biomarkers were tricarboxylic acid cycle， glycolysis metabolism， amino acid metabolism， fatty acid metabolism， pyrimidine metabolism， steroid hormone biosynthesis and tryptophan metabolism. Among them， the metabolic pathways related to energy were tricarboxylic acid cycle， glycolysis metabolism， amino acid metabolism， fatty acid metabolism， pyrimidine metabolism and steroid hormone biosynthesis.

Conclusion

Through the investigation of urine metabonomics， combined with the physical signs， the Qi-deficiency model established by swimming exhaustion test in Balb/C-nu mice is successfully evaluated， and it is also verified that there is a close correlation between Qi-deficiency and energy metabolism.

关键词

Keywords

references

张筠，陈志军，刘磊，等 . 2296例大学新生气虚体质状况调查［J］. 中国中医基础医学杂志， 2015 ， 21 （ 3 ）： 310 - 311，335 .

徐厚平，钟红卫，汪世强 . 气虚体质研究概况浅析［J］. 山西中医， 2010 ， 26 （ 7 ）： 57 - 58 .

毕建璐 . 补中益气丸干预气虚质的临床观察及其血浆代谢组学机制研究［D］. 广州：南方医科大学， 2014 .

陈润东，杨志敏，林嬿钊，等 . 中医体质分型6525例调查分析［J］. 南京中医药大学学报， 2009 ， 25 （ 2 ）： 104 - 106 .

LI F T ， YANG D ， SONG F Y ， et al . In vitro effects of ginseng and the seed of Zizyphus jujuba var. spinosa on gut microbiota of rats with spleen deficiency ［J］. Chem Biodivers ， 2020 ， 17 （ 9 ）： e2000199 .

LUO L ， CHEN J H ， WANG Y Y ， et al . 1 H-NMR-based metabonomics study on urine of rat with spleen-Qi deficiency pattern ［J］. Chin Pharmacol Bull ， 2017 ， 33 （ 10 ）： 1363 - 1370 .

任建勋，尹春园，史雅红，等 . 睡眠剥夺复合冠状动脉左前降支结扎建立心力衰竭气虚血瘀证大鼠模型的评价［J］. 中医杂志， 2020 ， 61 （ 5 ）： 428 - 434 .

冯果，武静，陈继婷，等 . 健脾温胃散对脾气虚胃炎大鼠血清TNF- α ，IL-6及胃组织IRAK-4 mRNA表达的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2016 ， 22 （ 14 ）： 145 - 150 .

后宗，刘舒，宋凤瑞，等 . 气虚型肝癌动物模型构建的思考［J］. 上海中医药大学学报， 2021 ， 35 （ 3 ）： 84 - 88，93 .

杨玉萍，张霞，王翀翀，等 . 不同年龄大鼠尿液代谢组学研究［J］. 生物技术通报， 2022 ， 38 （ 2 ）： 166 - 172 .

尹恒，王建伟，张亚峰，等 . UPLC-MS对骨质疏松症阴虚证临床代谢标志物筛查研究［J］. 中国骨质疏松杂志， 2021 ， 27 （ 9 ）： 1316 - 1322 .

HOU Z ， LIU S ， SONG F ， et al . Comprehensive physiopathology and serum metabolomics for the evaluation of the influence mechanism of Qi deficiency on xenograft mouse models of liver cancer ［J］. J Sep Sci ， 2021 ， 44 （ 20 ）： 3789 - 3798 .

玄静，刘燕，张永清 . 基于UPLC-QE-Orbitrap-MS的生姜干预腹泻小鼠血清代谢组学分析［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 1 ）： 157 - 164 .

徐霞，王玮玮，张文彤，等 . 基于UPLC-Q-TOF/MS的脾虚湿困型溃疡性结肠炎大鼠造模及参苓白术散给药不同阶段的血浆代谢组学分析［J］. 中国实验方剂学杂志， 2022 ， 28 （ 15 ）： 111 - 119 .

朱黎霞，韦园诗，黄星星，等 . 基于UPLC-Q/TOF-MS分析痰瘀互结型冠心病患者的血浆脂质组学［J］. 中国实验方剂学杂志， 2020 ， 26 （ 1 ）： 110 - 117 .

余意，胡明华，张丹丹，等 . 黄芪多糖对气虚大鼠的补气作用及其机制探讨［J］. 中药新药与临床药理， 2021 ， 32 （ 4 ）： 505 - 510 .

梁庆，王晖 . 延胡索乙素在气虚大鼠皮肤上的渗透动力学研究［J］. 广东药科大学学报， 2019 ， 35 （ 5 ）： 601 - 604 .

李静，李亮，杨萍，等 . 气虚证模型大鼠尿液代谢组学特征［J］. 中医杂志， 2021 ， 62 （ 6 ）： 516 - 522 .

李祥，张悦，张文智，等 . 气虚血瘀证动物模型的研究进展［J］. 中国实验方剂学杂志， 2020 ， 26 （ 2 ）： 228 - 234 .

蔡铭，夏婧，郑桃云，等 . 中医气虚证评价指标的研究概况［J］. 中华中医药杂志， 2019 ， 34 （ 4 ）： 1578 - 1581 .

王义国，于明珠，张启明，等 . 气虚的生物学基础和症状特征［J］. 陕西中医药大学学报， 2019 ， 42 （ 6 ）： 33 - 35，47 .

李林，王建农，任建勋，等 . 气虚血瘀证大鼠尿液的核磁共振谱代谢组学［J］. 科学通报， 2007 ， 52 （ 15 ）： 1758 - 1762 .

于修芳，朴成玉，董蕊，等 . 五加生化胶囊干预气虚血瘀证的GC-MS代谢组学研究［J］. 中药材， 2017 ， 40 （ 11 ）： 2677 - 2680 .

尹春园 . 基于代谢组学的气虚血瘀证生物学基础研究［D］. 北京：北京中医药大学， 2020 .

朱明丹，杜武勋，姜民，等 . 心肌梗死恢复期气虚血瘀证的代谢组学研究［J］. 时珍国医国药， 2016 ， 27 （ 6 ）： 1527 - 1530 .

华何与，崔凯，关山越 . 不稳定型心绞痛痰浊痹阻证与气虚血瘀证血浆代谢组学研究［J］. 长春中医药大学学报， 2013 ， 29 （ 4 ）： 578 - 581 .

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