药用与食用黄精次生代谢产物差异分析及改善胰岛素抵抗的活性成分与作用机制研究CSCD

本研究以药用黄精与食用黄精为研究对象,分析其次生代谢产物差异,并对差异成分中改善胰岛素抵抗(IR)的潜在活性成分与作用机制进行预测分析及验证。采用UHPLC-ESI-MS/MS广泛靶向代谢组学技术检测药用与食用黄精次生代谢产物;将差异代谢物相对含量变化前十且上调的化合物进行改善胰岛素抵抗的网络药理分析,并进行分子对接验证;选取HepG2细胞,运用高糖培养基和高浓度胰岛素联合诱导胰岛素抵抗模型进行细胞实验验证。结果从药用与食用黄精样品中共鉴定出319个成分,其中差异成分106个。PCA及HCA聚类分析结果表明药用与食用黄精次生代谢产物含量存在明显差异。网络药理分析表明,异鼠李素、野漆树苷、异野漆树苷等5个上调化合物与IR疾病靶点相重合,交集靶点59个,主要涉及PI3K-Akt、mTOR、VEGF等信号通路。分子对接验证表明异鼠李素、野漆树苷、异野漆树苷与核心靶点PI3K、AKT1、VEGFA、mTOR、AMPK对接良好,其结合能均≤-20.9 kJ/mol。细胞实验验证发现,异鼠李素可以显著提高HepG2细胞IR模型葡萄糖消耗量(P<0.01),使PI3K、AKT1蛋白表达水平升高,VEGF、mTOR蛋白表达水平降低。研究结果对了解药用与食用黄精次生代谢产物差异、完善黄精品质评价方法以及改善IR潜在活性成分的筛选具有重要的意义。     

LC-MS/MS法测定大鼠血浆中的野黄芩苷含量

目的:建立LC-MS/MS的分析方法测定大鼠血浆中的野黄芩苷,研究灯盏生脉胶囊中野黄芩苷在大鼠体内的药动学行为。方法:以噻氯匹定为内标,血浆样品经1%甲酸乙腈沉淀蛋白处理后,用LC-MS/MS法测定血浆中的野黄芩苷浓度。结果:野黄芩苷线性范围为1.31～670.00 ng·mL-1(γ0.999),最低定量浓度为1.31 ng·mL-1,回收率、日内、日间考察均符合生物样品分析要求。实验结果显示,野黄芩苷在大鼠体内出现多峰现象。结论:建立的LC-MS/MS定量分析方法灵敏、准确,可用于大鼠血浆中野黄芩苷的测定及其药代动力学研究。     

肠道微生物代谢苷类化合物的研究进展CSCD

肠道微生物对苷类化合物的体内代谢十分重要,可分泌代谢酶进行脱糖基、脱甲基、脱羟基、水解和氧化还原等反应将苷代谢生成次级苷、苷元或其他代谢产物,从而促进苷类药物的吸收并发挥药效。本文论述了肠道微生物及代谢酶对苷类化合物代谢的意义,总结了肠道微生物对不同结构类型的苷类化合物的代谢规律及代谢产物,为了解苷类药物的疗效基础、作用机理及利用微生物转化开发苷类药物提供参考。     

白皮杉醇苷在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢研究

白皮杉醇苷(PG)是藏边大黄中一种天然抗氧化剂,前期研究发现其极易发生代谢。本文主要研究PG在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢特征。SD大鼠经尾静脉注射给予PG(20 mg/kg),采集给药后胆汁样品,采用LC-MS对主要代谢产物进行结构推测。在此基础上,研究大鼠肝微粒体体外温孵体系中PG的葡萄糖醛酸结合代谢,并测定酶促反应动力学参数。实验结果显示SD大鼠经尾静脉注射给予PG,可在胆汁中快速检测到多种PG及其衍生物的葡萄糖醛酸结合代谢产物。在大鼠肝微粒体体外温孵体系中,PG代谢生成两个与体内一致的单葡萄糖醛酸结合代谢物,其葡萄糖醛酸结合代谢的最大反应速率(Vmax)、米氏常数(Km)和肝内清除率CLint(Vmax/Km)分别为10.11 nmol/(min·mg)、0.36 mmol/L和0.028 m L/(min·mg)。PG经静脉途径进入大鼠体内可经肝脏被快速地广泛代谢,葡萄糖醛酸结合代谢是其体内消除的主要途径之一。大鼠肝脏的葡萄糖醛酸转移酶对PG有较强的亲和力,可催化PG发生快速的葡萄糖醛酸结合代谢。     

白皮杉醇苷在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢研究北大核心CSCD

白皮杉醇苷(PG)是藏边大黄中一种天然抗氧化剂,前期研究发现其极易发生代谢。本文主要研究PG在大鼠体内外的葡萄糖醛酸结合代谢特征。SD大鼠经尾静脉注射给予PG(20 mg/kg),采集给药后胆汁样品,采用LC-MS对主要代谢产物进行结构推测。在此基础上,研究大鼠肝微粒体体外温孵体系中PG的葡萄糖醛酸结合代谢,并测定酶促反应动力学参数。实验结果显示SD大鼠经尾静脉注射给予PG,可在胆汁中快速检测到多种PG及其衍生物的葡萄糖醛酸结合代谢产物。在大鼠肝微粒体体外温孵体系中,PG代谢生成两个与体内一致的单葡萄糖醛酸结合代谢物,其葡萄糖醛酸结合代谢的最大反应速率(Vmax)、米氏常数(Km)和肝内清除率CLint(Vmax/Km)分别为10.11 nmol/(min·mg)、0.36 mmol/L和0.028 m L/(min·mg)。PG经静脉途径进入大鼠体内可经肝脏被快速地广泛代谢,葡萄糖醛酸结合代谢是其体内消除的主要途径之一。大鼠肝脏的葡萄糖醛酸转移酶对PG有较强的亲和力,可催化PG发生快速的葡萄糖醛酸结合代谢。     

RNA-Seq高通量测序技术在果树功能基因组学研究的应用进展

RNA-Seq又称为"转录组测序技术",它能够从整体水平研究物种基因功能以及基因结构,揭示特定生物学过程。应用该项技术能有效地解决因果树基因组庞大等问题,有效地揭示和阐明植物体内次生代谢生物合成途径及代谢机制。主要论述了RNA-Seq技术的应用方法与流程,通过对测序数据的处理分析与比对等方法,分析了RNA-Seq技术在果树新基因挖掘、次生代谢产物合成途径的应用进展,基于RNA-Seq的高通量测序技术对于发现和揭示具有重要生物学功能和经济价值的次生代谢产物合成关键基因及其调控机制提供了可能。     

flg22诱导的拟南芥转录组分析及芥子油苷代谢途径的变化

flg22是细菌鞭毛蛋白N端的一段保守性极高的区域,能够诱导植物天然的免疫反应,为全面了解植物在受到细菌性病原菌侵害后的系统响应,利用Illumina Hiseq2000对flg22处理和未处理的拟南芥幼苗进行转录组测序。对两组数据进行差异表达分析,共获得1 200个差异表达基因,包括290个下调基因和910个上调基因。对差异表达基因进行GO富集分析和KEGG pathway富集分析,结果显示,flg22处理后,拟南芥在能量代谢、氨基酸代谢及次生代谢产物的生物合成等方面产生了巨大变化。芥子油苷是一类在植物防御病原菌的天然免疫反应中起重要作用的次生代谢产物,因此对芥子油苷代谢途径的变化进行了深入分析。根据测序结果,Flg22处理后吲哚族芥子油苷合成途径的基因表达水平显著提高,而脂肪族芥子油苷代谢途径几乎没有变化,进一步对吲哚族芥子油苷合成途径的关键酶基因进行Real Time RT-PCR的分析,验证了测序结果的正确性,证明了吲哚族芥子油苷在植物抗病防御反应中的重要作用。这为深入理解病原菌诱导的植物防御性反应及吲哚族芥子油苷的抗病机制提供了大量参考数据。     

菊花不同花色品种中花青素苷代谢分析

应用高效液相色谱和多级质谱联用技术(HPLC-ESI-MSⁿ), 分析菊花(Chrysanthemum × morifolium)白色、粉色、红色、紫色、红紫色和墨色6个色系共计82个品种中花青素苷合成过程的中间产物和最终产物, 发现从白色、粉色、红色、紫色、红紫色到墨色花青素苷含量快速增加, 分别为4.68、111.60、366.89、543.56、1 220.36和2 674.95 μg·g^–1, 不同色系间花青素苷的含量差异显著(P<0.01), 花青素苷含量越高花色越深; 墨色菊花品种中总类黄酮含量显著高于其它花色品种(P<0.01), 其它不同色系间总类黄酮含量差异不显著(P>0.05); 随着菊花花色变深, 从柚皮素分支到圣草酚的代谢流, 以及从圣草酚分支到矢车菊素苷的代谢流比例增加。花青素苷成分分析发现: 菊花中只含有矢车菊素苷类化合物。根据花青素苷代谢成分分析结果绘制了菊花中花青素苷代谢路径图, 即在菊花类黄酮代谢途径中只存在矢车菊素苷代谢分支途径;菊花不同色系在柚皮素和圣草酚2个关键代谢分支点上向不同方向代谢流的分配比例不同, 造成花青素苷产物含量不同,导致不同花色。以上研究结果为菊花花色改良的分子育种提供了理论依据。     

谷氨酸和MK-801对正常和帕金森模型大鼠纹状体内多巴胺代谢的影响

采用微透析和高效液相色谱一电化学(HPLC-ECD)技术研究了谷氨酸和MK-801对正常和帕金森模型人鼠纹状体内多巴胺代谢的影响。用微透析技术在大鼠纹状体内分别定位给以左旋多巴、L-谷氨酸和／或MK-801,同时收集透析液,用HPLC-ECD方法测定透析液中多巴胺代谢产物的浓度。微透析和HPL-ECD分析结果表明：纹状体内定位给以序旋多巴,正常大鼠和帕金森模型大鼠纹状体内多巴胺代谢产物的浓度均升高;纹状体内定位给以L-谷氨酸,可使正常大鼠纹状体内多巴胺代谢产物的浓度降低,但对帕金森火鼠模型纹状体内多巴胺代谢产物浓度的降低不显著;纹状体内定位给以MK-801,正常人鼠纹状体内多巴胺代谢产物的浓度升高：但对帕金森人鼠模型纹状体内多巴胺代谢产物浓度的升高不显著：纹状体内同时定位给以MK-80l和L-谷氨酸,可以有效防止L-谷氨酸所致正常人鼠纹状体内多巴胺代谢产物浓度的降低。结果提示,谷氦酸可以通过NMDA受体调节多巴胺的代谢。尽管非竞争性NMDA拈抗剂MK-801可以有效防止L-谷氨酸所敛正常人鼠纹状体内多巴胺代谢产物浓度的降低,但却不能有效地改善帕金森大鼠模型纹状体内多巴胺的代谢水平。因此存正常及帕金森病情况下,谷氮酸一多巴胺相互作用机制和MK-801改善帕金森病的机制还有待进一步研究。     

菊花不同花色品种中花青素苷代谢分析

应用高效液相色谱和多级质谱联用技术（HPLC-ESI-MSn）,分析菊花（Chrysanthemum×morifolium）白色、粉色、红色、紫色、红紫色和墨色6个色系共计82个品种中花青素苷合成过程的中间产物和最终产物,发现从白色、粉色、红色、紫色、红紫色到墨色花青素苷含量快速增加,分别为4.68、111.60、366.89、543.56、1220.36和2674.95μg·g-1,不同色系间花青素苷的含量差异显著（P〈0.01）,花青素苷含量越高花色越深;墨色菊花品种中总类黄酮含量显著高于其它花色品种（P〈0.01）,其它不同色系间总类黄酮含量差异不显著（P〉0.05）;随着菊花花色变深,从柚皮素分支到圣草酚的代谢流,以及从圣草酚分支到矢车菊素苷的代谢流比例增加。花青素苷成分分析发现：菊花中只含有矢车菊素苷类化合物。根据花青素苷代谢成分分析结果绘制了菊花中花青素苷代谢路径图,即在菊花类黄酮代谢途径中只存在矢车菊素苷代谢分支途径;菊花不同色系在柚皮素和圣草酚2个关键代谢分支点上向不同方向代谢流的分配比例不同,造成花青素苷产物含量不同,导致不同花色。以上研究结果为菊花花色改良的分子育种提供了理论依据。     

基于巫藿苷为主要代谢产物的生源途径推导及淫羊藿新化合物鉴定分析研究

结合淫羊藿黄酮醇成分次生代谢规律及高分辨质谱,构建以巫藿苷为特征产物的生源合成途径,推导验证淫羊藿新化合物的化学结构。高分辨质谱采集15个品种的54批次淫羊藿样品数据,利用PeakView软件的Formula Finder、Mass Calculators、XIC manager等功能、在线数据库(SciFinder、Reaxys、ChemSpider等)及二级质谱碎裂规律,解析验证所推导代谢产物的化学结构。本实验在不同品种批次淫羊藿样品中分析鉴定出了12个新化合物。该研究方法可以简化繁琐的植化分离步骤,为具有药效活性次生代谢产物分析鉴定提供了一种新的思路。     

基于^1H 核磁共振谱分析的自发性高血压大鼠尿液代谢特征

目的：采用^1H核磁共振谱分析结合偏最小二乘分析（ PLS-DA）方法研究自发性高血压大鼠和Wistar大鼠尿液的成分谱差异,寻找可能的生物标记物。方法选取自发性高血压大鼠和Wistar大鼠,连续4周收集尿液,以^1H-NMR分析两组大鼠的尿液成分,使用PLS-DA方法进行模式识别,通过OPLS-DA的相关系数寻找差异标记物。结果 PLS-DA方法处理高血压大鼠和Wistar大鼠的^1H-NMR谱数据显示,两组1 HNMR谱数据可以在得分图中明显区分,且代谢趋势在连续4周测定均非常稳定,说明自发性高血压大鼠有着特定的代谢模式,通过OPLS相关系数分析出体内部分氨基酸代谢产物和葡萄糖等能量代谢物质明显异于正常大鼠。结论^1H-NMR结合PLS-DA模式识别的代谢组学方法具有研究复杂条件下机体病理生理变化的优势,为了解高血压大鼠的代谢特征提供了科学依据。     

极地放线菌次级代谢产物及药理活性研究进展CSCD

极地微生物处在南北极严峻、极端的自然环境下,体内的一些“沉默基因”可能会被激活,形成了独特的生存机制和生物合成途径,能够产生化学结构多样、活性显著的次级代谢产物。近年来,从极地放线菌中分离鉴定出一系列结构新颖、活性突出的次级代谢产物。本文综述了1999至2021年间的极地放线菌次级代谢产物及药理活性的研究进展,将极地放线菌来源的104个次级代谢产物按肽类、生物碱类、萜类、大环内酯类、聚酮类、大环内酰胺类等化学类别,着重介绍结构新颖和活性突出的次级代谢产物,为进一步开发利用极地放线菌、研发创新药物提供参考。     

植物苯丙烷代谢及其对重金属胁迫的响应研究进展

苯丙烷代谢途径是植物中最重要的次生代谢途径之一,在植物抵抗重金属胁迫中直接或间接发挥了抗氧化作用,并能够提高植物对重金属离子的吸收与胁迫耐性。本文就苯丙烷代谢途径核心反应与关键酶系进行了总结,同时分析了木质素、类黄酮及原花青素等关键代谢产物的生物合成过程及相关机制,并以此为基础探讨了苯丙烷代谢途径关键产物响应重金属胁迫的相关机制。此外,结合当前研究现状,就苯丙烷代谢参与植物防御重金属胁迫的相关研究提出展望,以期为重金属污染环境的植物修复提供理论依据。     

小刺猴头菌多糖的荧光标记及其稳定性

通过体外和小鼠体内试验,验证荧光标记的小刺猴头菌多糖的稳定性和生物体内代谢途径。结果表明:标记后的小刺猴头菌多糖体外稳定性在24 h内良好,小鼠体内代谢途径主要通过消化系统代谢,并在8 h内基本代谢完毕,这一结果为荧光标记真菌多糖的药理活性提供了依据。     

UPLC-HDMS法测定大鼠灌胃栀子柏皮片后小檗碱与栀子苷的药代动力学

目的:通过UPLC-HDMS法测定小檗碱和栀子苷在大鼠灌胃栀子柏皮片后的药代动力学。方法:用固相萃取柱法处理血浆样本后,以正离子扫描方式,采用萃取离子监测(EIC)方式进行检测,采用Winnolin软件计算药物动力学参数。结果:小檗碱的达峰时间为1.89±0.56 h,其AUC值为793±87 ng/mL/h,药代参数显示该成分在体内浓度较低,消除较快;栀子苷的达峰时间为2.09±0.88 h,其AUC值为4687±345 ng/mL/h,药代参数显示该成分在体内表观分布容积较大,消除也较快。结论:利用高灵敏度的液质联用仪器在血中成功检测到了小檗碱及栀子苷,提示小檗碱及栀子苷为栀子柏皮片体内潜在药效作用物质。     

植物花青苷代谢调控机理研究进展

花青苷是植物特有的黄酮类天然色素,具有较高的科研价值,是人们了解植物生命活动的一个重要途径。现有的研究表明,植物花青苷具有光保护、生物保护、有助花的传粉等生物学功能;通过多年努力,花青苷在植物体内合成的化学水平和分子水平的合成代谢途径已经找到,而花青苷在植物体内降解代谢途径研究也有了较大的进展。本文主要综述了近年来花青苷合成及降解途径机理研究进展,并对今后研究发展提出探讨和分析。     

蓝亚麻花瓣中类黄酮化合物及代谢途径分析

花色是观赏植物重要的观赏性状之一,而类黄酮是其主要的呈色物质。该研究以蓝亚麻花瓣为研究对象,将蓝亚麻开花过程分为5个阶段,并用高效液相色谱—光电二极管阵列检测技术(HPLC-PAD)和高效液相色谱—电喷雾离子化—质谱连用技术(HPLC-ESI-MS)分析不同开花阶段花瓣中类黄酮化合物的成分和含量。结果表明:蓝亚麻花瓣中积累飞燕草素苷、矢车菊素苷和锦葵素苷,未检测到天竺葵素苷,其中以酰基化的飞燕草素苷为主要呈色物质;而总花青素苷含量在第2阶段达到最高。根据花青素苷终产物和类黄酮中间代谢产物推定了蓝亚麻花瓣中类黄酮代谢途径,其中以F3'5'H所引导的分支途径占优势,其主要原因可能是F3'5'H酶活高于F3'H。     

微生物转化影响不同内源雌激素水平大鼠粪便雌马酚含量和菌群结构

雌马酚(Equol)是肠道中特定细菌转化大豆异黄酮的产物,与其前体大豆苷元(Daidzein)相比,雌马酚具有更强的生物学活性。【目的】研究口服雌马酚产生菌对大鼠转化大豆苷元能力的可能促进作用及内源雌激素对大鼠肠道菌群的可能影响。【方法】使用平均体重为211±9g的卵巢摘除和假手术雌性大鼠各30只,分别随机分为5组,并灌胃蒸馏水、雌二醇、大豆苷元、雌马酚和大豆苷元+雌马酚产生菌ZX7。【结果】从灌胃第2天开始,接受大豆苷元后大鼠粪样中始终具有较高水平的雌马酚,显著高于对照和雌二醇组(P<0.01);灌胃大豆苷元+雌马酚产生菌ZX7的大鼠和直接灌胃雌马酚的大鼠在粪样雌马酚含量上十分接近;DGGE图谱的PCA分析显示,卵巢摘除大鼠和假手术大鼠粪便菌群存在明显差异;大鼠粪便拟杆菌门细菌数量与粪样中雌马酚水平显著正相关。【结论】大鼠肠道固有菌群中可能存在能够将大豆苷元转化为雌马酚的细菌,利用外源菌株改变大鼠雌马酚产生能力具有一定的可行性,不同的内源雌激素水平可能影响大鼠肠道菌群结构,拟杆菌门细菌可能在大豆苷元的生物转化过程中起着十分重要的作用。     

基于转录组测序的扎龙湿地野大麦耐盐性分析

通过转录组测序技术对扎龙湿地野大麦幼苗在200 mmol/L NaCl胁迫2 d后的叶片进行分析。对测序结果进行De novo拼接后,将差异表达基因在GO、KEGG数据库中进行比对注释。结果表明:NaCl胁迫2 d后,对照组与处理组分别获得Unigene序列61038个和46754个,检测到差异表达基因25465个,差异基因GO功能注释到3个大类的55个功能组。差异表达基因被注释到135个Pathway上,直观地显示出NaCl胁迫下野大麦幼苗体内发生调节及改变的代谢过程和信号通路,其中主要涉及光合作用、脯氨酸代谢、叶绿素代谢等途径。通过对野大麦幼苗叶片转录组分析,发掘相关耐盐基因,有助于培育野大麦及其近缘作物新品种,并对揭示植物耐盐性分子机制及相关代谢途径具有重要意义。