Das Ziel dieser Studie war es, die toxischen Wirkungen der Rinde von Phellodendron (WX) auf die Leber von SD-Ratten und ihre potenziellen Stoffwechselmechanismen durch eine dynamische Analyse des Serummetaboloms zu untersuchen. Methoden: SD-Ratten wurden zufällig einer Kontrollgruppe und Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis von WX zugeteilt und erhielten eine einmal tägliche Verabreichung durch Gavage für 4, 8 und 12 Wochen, gefolgt von einer einmonatigen Erholungsphase. Parameter wie Körpermasse, Leberindex, serologische biochemische Indizes und histopathologische Veränderungen der Leber wurden bewertet. Eine Analyse des Serummetaboloms wurde unter Verwendung der Ultraflüssigkeitschromatographie gekoppelt an die Massenspektrometrie (UPLC-MS) durchgeführt, und differentielle Metaboliten (DEMs) wurden ausgewählt. Gleichzeitig wurde eine Analyse der Anreicherung metabolischer Wege unter Verwendung der KEGG-Datenbank durchgeführt. Ergebnisse: Die Gruppe mit hoher Dosis von WX hemmte signifikant das Wachstum des Körpergewichts der Ratten (P<0.05, P<0.01). Hohe und mittlere Dosen erhöhten den Leberindex bei weiblichen Ratten nach 4 und 8 Wochen (P<0.01). Hohe, mittlere und niedrige Dosen von WX erhöhten signifikant den Leberindex bei männlichen Ratten nach 8 Wochen und bei männlichen und weiblichen Ratten nach 12 Wochen (P<0.05, P<0.01). Die hohe Dosis von WX verringerte den Leberindex während der Erholungsphase (P<0.05). Die Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis erhöhten die Aktivitäten der Alanin-Aminotransferase (ALT) und der Aspartat-Aminotransferase (AST) nach 8 und 12 Wochen (P<0.05, P<0.01), und die Gruppe mit hoher Dosis erhöhte die ALT und die AST während der Erholungsphase (P<0.05). Variable Grade der Nekrose, Degeneration und Infiltration von entzündlichen Leberzellen wurden in den Gruppen mit hoher und mittlerer Dosis nach 4 Wochen und in den Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis nach 8 und 12 Wochen beobachtet. Während der Erholungsphase (16 Wochen) zeigte nur die Gruppe mit hoher Dosis von WX eine leichte Infiltration von entzündlichen Zellen. In den ersten 4 Wochen wurden zwischen der Kontrollgruppe und den Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis jeweils 43, 22 und 19 DEMs identifiziert, die in Stoffwechselwegen wie dem Arachidonsäure-Stoffwechsel, dem Retinoid-Stoffwechsel, der Biosynthese von Phenylalanin, Tyrosin und der Serotoninsyntheseweg angereichert waren. In den ersten 8 Wochen wurden zwischen der Kontrollgruppe und den Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis jeweils 27, 25 und 29 DEMs identifiziert, die alle im Arachidonsäurestoffwechsel angereichert waren. In den ersten 12 Wochen wurden zwischen der Kontrollgruppe und den Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis jeweils 33, 29 und 22 DEMs identifiziert, die alle im Glutathionstoffwechsel angereichert waren. Während der Erholungsphase (16 Wochen) wurden zwischen der Kontrollgruppe und den Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis jeweils 12, 10 und 15 DEMs identifiziert, wobei eine signifikante Anreicherung der Wege zur Biosynthese ungesättigter Fettsäuren für die hohe und niedrige Dosis sowie eine signifikante Anreicherung des Ascorbinsäure- und Aldehydmetabolismus für die mittlere Dosis vorlag. Schlussfolgerung: Hohe Dosen (8,1 g·kg^-1) und mittlere Dosen (2,7 g·kg^-1) von WX, die über 4 Wochen verabreicht wurden, und eine niedrige Dosis (0,9 g·kg^-¹), die über 8 Wochen verabreicht wurde, induzieren eine gewisse Lebertoxizität, und die Leberschäden weisen eine signifikante Dosis- und Zeitabhängigkeit auf. Die dynamischen Dosis-Zeit-Mechanismen für Lebertoxizität induziert durch WX sind mit dem CYP450-Metabolismus, der Entzündungsreaktion und oxidativem Stress verbunden, während die reversible Wiederherstellung der Toxizität mit dem Fettsäurestoffwechsel verbunden ist.

Rinde von Phellodendron; Dosis-Zeit-Toxizitäts-Beziehung; Leberschaden; Serummetabolom; Glutathion-Metabolismus; Arachidonsäure-Metabolismus