Das Ziel dieser Studie war es, die Lebertoxizität von SD-Ratten bei der Verwendung von weißer Pfingstrose Rinde durch eine serum-basierte Metabolomik-Untersuchung durch eine Langzeit-Zeit-Quantifizierungsanalyse zu untersuchen. SD-Ratten wurden zufällig in eine Kontrollgruppe, eine Gruppe mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis weißer Pfingstrosenrinde aufgeteilt und erhielten 1 mal täglich eine intragastrische Verabreichung von 4, 8 und 12 Wochen mit einer einmonatigen Erholungsphase. Es wurden Körpergewicht, Leberindex, serumbiochemische Parameter und Leberhistopathologische Veränderungen gemessen. Eine serummetabolomische Analyse wurde mittels Ultra-Performance-Flüssigchromatographie-Massenenspektrometrie (UPLC-MS) durchgeführt, gefolgt von der Auswahl differenzieller Metaboliten (DEMs) und einer Pfad-Bereicherungsanalyse mithilfe der KEGG-Datenbank. Die Ergebnisse zeigten, dass die hochdosierte Gruppe der weißen Pfingstrosenrinde das Wachstum des Körpergewichts der Ratten signifikant inhibierte (P<0.05, P<0.01). Die Gruppen mit hoher und mittlerer Dosis erhöhten den Leberindex bei männlichen Ratten nach 4 und 8 Wochen signifikant (P<0.01). Die hoch-, mittel- und niedrigdosierte Gruppe erhöhte 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 hochdosierte Gruppe verringerte den Leberindex während der Erholungsphase (P<0.05). Die hoch-, mittel- und niedrigdosierte Gruppe erhöhte die Serumspiegel von Alanin-Aminotransferase (ALT) und Aspartat-Aminotransferase (AST) nach 8 und 12 Wochen signifikant (P<0.05, P<0.01), die hochdosierte Gruppe erhöhte auch die Spiegel von ALT und AST während der Erholungsphase (P<0.05). Nach 4 Wochen und 8 und 12 Wochen wies die Gruppe hoher, mittlerer und niedriger Dosen der weißen Pfingstrosenrinde eine unterschiedliche Grad von hepatozellulärer Degeneration, Nekrose und entzündlicher Zellinfiltration auf. Nur die hochdosierte Gruppe zeigte eine geringe Infiltration entzündlicher Zellen während der Erholungsphase. Nach 4 Wochen wählten die Kontrollgruppe und die Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis jeweils 43, 22 und 19 DEMs aus, die in den Stoffwechsel von Arachidonsäure, Retinolsäure, Phenylalanin, Tyrosin und Serotonin-Biosynthese usw. angereichert waren. Nach 8 Wochen wählten die Kontrollgruppe und die Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis jeweils 27, 25, 29 DEMs aus, die alle im Stoffwechsel von Arachidonsäure usw. angereichert waren. Nach 12 Wochen wählten die Kontrollgruppe und die Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis jeweils 33, 29, 22 DEMs aus, die alle im Glutathionstoffwechsel etc. angereichert waren. Während der Erholungsphase (16 Wochen) wählten die Kontrollgruppe und die Gruppen mit hoher, mittlerer und niedriger Dosis jeweils 12, 10, 15 DEMs aus, die hohe und niedrige Dosis wurde signifikant im Biosynthese ungesättigter Fettsäuren angereichert, die mittlere Dosis wurde signifikant im Ascorbinsäure- und Aldehydsalz-Stoffwechsel angereichert. Zusammenfassend induzierten hohe (8,1 g·kg^-1) und mittlere (2,7 g·kg^-1) Dosen der weißen Pfingstrosenrinde über 4 Wochen und die niedrige Dosis (0,9 g·kg^-¹) über 8 Wochen eine Lebertoxizität, und die Leberschädigung zeigte eine signifikante Dosis- und Zeitabhängigkeit. Die dynamische Veränderung der Leberschädigung, die durch die weiße Pfingstrosenrinde verursacht wurde, ist mit dem CYP450-Metabolismus, der Entzündungsreaktion und oxidative Stress verbunden, und die Wiederherstellung ihrer Toxizität ist mit dem Fettstoffwechsel verbunden.

Weiße Pfingstrosenrinde;Dosis-Zeit-Toxizitätsbeziehung;Leberschaden;Serum-Metabolomik;Glutathionstoffwechsel;Arachidonsäurestoffwechsel