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东莨菪碱中毒大鼠的代谢组学

闫明 于建云 聂胜洁 瞿勇强 王尚文 王蕊 舒俊杰 刘欢 李树华

闫明, 于建云, 聂胜洁, 瞿勇强, 王尚文, 王蕊, 舒俊杰, 刘欢, 李树华. 东莨菪碱中毒大鼠的代谢组学[J]. 昆明医科大学学报, 2021, 42(4): 13-19. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210403
引用本文: 闫明, 于建云, 聂胜洁, 瞿勇强, 王尚文, 王蕊, 舒俊杰, 刘欢, 李树华. 东莨菪碱中毒大鼠的代谢组学[J]. 昆明医科大学学报, 2021, 42(4): 13-19. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210403
Ming YAN, Jian-yun YU, Sheng-jie NIE, Yong-qiang QU, Shang-wen WANG, Rui WANG, Jun-jie SHU, Huan LIU, Shu-hua LI. Metabonomics of Scopolamine Intoxication in Rats[J]. Journal of Kunming Medical University, 2021, 42(4): 13-19. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210403
Citation: Ming YAN, Jian-yun YU, Sheng-jie NIE, Yong-qiang QU, Shang-wen WANG, Rui WANG, Jun-jie SHU, Huan LIU, Shu-hua LI. Metabonomics of Scopolamine Intoxication in Rats[J]. Journal of Kunming Medical University, 2021, 42(4): 13-19. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210403

东莨菪碱中毒大鼠的代谢组学

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20210403
基金项目: 国家重点研发计划基金资助项目(2018YFC0807201-4);云南省创新团队基金资助项目(202005AE160004)
详细信息
    作者简介:

    闫明(1993~),男,山东邹城人,在读硕士研究生,主要从事法医学研究工作

    通讯作者:

    李树华,E-mail:2530428326@qq.com

  • 中图分类号: R992

Metabonomics of Scopolamine Intoxication in Rats

  • 摘要:   目的  研究东莨菪碱中毒大鼠体内差异代谢物及代谢通路与毒性的关系。  方法  40只Sprague-Dawley(SD)大鼠分为对照组和3个不同剂量给药组,连续给药30 d建立长期中毒模型,应用气相色谱-质谱(GC/MSD)联用技术,结合多元变量分析和数据库检索,对不同组别大鼠血清和尿液中内源性代谢物进行分析,筛选鉴定潜在的差异代谢物;通过代谢分析(MetaboAnalyst)软件进行代谢通路富集;并将各组大鼠脏器组织制作石蜡切片,HE染色后显微镜观察。  结果  与对照组大鼠相比较,给药组大鼠的代谢轮廓,差异有统计学意义(P < 0.05);给药组血清及尿液中共筛选出谷氨基酸、甘氨酸、脯氨酸、肌氨酸、丙氨酸等17种差异代谢物,主要涉及丙氨酸-天门冬氨酸-谷氨酸代谢,甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢,谷氨酰胺-谷氨酸代谢等9条代谢通路;病理学检验主要以神经细胞变性为主。  结论  东莨菪碱的毒性作用主要表现为神经毒性,其毒性作用可能与其扰乱丙氨酸-天门冬氨酸-谷氨酸代谢、甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢、谷氨酰胺-谷氨酸代谢有关。
  • 图  1  质量控制图

    A:血清质控叠图;B:尿液质控叠图。

    Figure  1.  Quality control plot

    图  2  PCA得分图

    A-C:血清高、中、低剂量组;D-F:尿高、中、低剂量组(红色 + 表示实验组,蓝色△表示对照组)。

    Figure  2.  PCA score plot

    图  3  PLS-DA得分图

    A-C:血清高、中、低剂量组;D-F:尿液高、中、低剂量组(红色 + 表示实验组,蓝色△表示对照组)。

    Figure  3.  PLS score plot

    图  4  代谢通路联络图

    A :丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢;B: 甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢;C: 谷氨酰胺-谷氨酸代谢。

    Figure  4.  Metabolic pathwayplot

    图  5  大鼠脑的病理学检验(×400,HE)

    A高剂量组;B中剂量组;C低剂量组;D对照组。

    Figure  5.  Pathological examination of rat brain (×400,HE)

    表  1  基于GC/MSD鉴定出的差异代谢物

    Table  1.   Differential metabolites identified based on GC/MSD

    VIPp保留时间(min)差异代谢物含量变化
    1.069 0.00018 12.9127 谷氨基酸a 上调
    1.321 0.00092 8.1161 脯氨酸a 上调
    1.750 0.0032 7.089 肌氨酸a 上调
    1.195 0.044 14.5296 阿拉伯糖b 上调
    1.765 0.035 15.414 海藻糖b 上调
    1.091 0.00037 7.3244 甘氨酸b 上调
    2.817 0.0091 9.1619 苯甲酸b 上调
    1.506 0.021 13.2456 苏糖酸b 上调
    1.131 0.043 14.8624 核糖b 上调
    1.432 0.015 15.4708 乌头酸b 上调
    1.109 0.032 16.7069 葡萄糖酸-1,4-内酯b 上调
    2.262 0.052 17.6797 半乳糖酸b 上调
    2.533 0.044 19.1467 尿酸b 上调
    1.729 0.049 15.0794 3-羟基吲哚b 上调
    1.738 0.000016 10.7899 丙氨酸a 下调
    3.329 0.0062 9.0327 尿素a 下调
    4.453 0.0087 9.6232 磷酸a 下调
      注:a血清;b尿液。
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  • 收稿日期:  2020-12-14
  • 刊出日期:  2021-04-01

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