本文采用超高效液相色谱-高分辨串联质谱法(UPLC-MS/MS),对原生及经醋制处理的莎草根(CR)在原发性痛经大鼠模型中的样本进行了比较分析。研究考察了经CR与醋制莎草根(CRV)处理的大鼠体内代谢物及其样本成分在血液中水平的变化。
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本文采用超高效液相色谱-高分辨串联质谱法(UPLC-MS/MS),对原生及经醋制处理的莎草根(CR)在原发性痛经大鼠模型中的样本进行了比较分析。研究考察了经CR与醋制莎草根(CRV)处理的大鼠体内代谢物及其样本成分在血液中水平的变化。
莎草根(CR)在中国广泛用于妇科,是治疗女性疾病的一种常用药物。由于醋制后莎草根的镇痛作用增强,临床上通常使用醋制莎草根(CRV)。然而,醋制增强其镇痛作用的机制尚不明确。本研究采用超高压液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)检测痛经大鼠经CR与CRV治疗后外源性成分及其代谢物在血液中的水平变化。结果表明,这两组大鼠血液中15种成分和2种代谢物的水平存在差异。其中,CRV组中(-)-桃金娘醇和[(1R,2S,3R,4R)-3-羟基-1,4,7,7-四甲基双环[2.2.1]庚-2-基]乙酸的含量显著高于CR组。CRV通过调节花生四烯酸和亚油酸代谢以及不饱和脂肪酸的生物合成,降低具有促炎、血小板聚集和血管收缩活性的2系列前列腺素和4系列白三烯水平,从而发挥镇痛作用。本研究揭示了醋制可增强莎草根的镇痛效果,有助于进一步理解CRV的作用机制。
原发性痛经(PD)是妇科临床最常见的病症,其特征是在无生殖系统盆腔病理改变的情况下,于月经来潮前或经期出现腰痛、肿胀、腹痛或腹部不适1。一项关于其患病率的报告显示,85.7%的女性学生患有原发性痛经2。低剂量口服避孕药是目前的标准治疗方法,但其不良反应(如深静脉血栓)日益受到关注3。口服避孕药使用者中深静脉血栓的发生率>每1,000名女性中超过1例,且风险在用药最初的6–12个月以及年龄超过40岁的使用者中最高4。
长久以来用于传统中医的莎草根茎(CR)来源于干燥的莎草科植物莎草的根茎 香附子 L. 的 莎草科 家族。CR 调节月经失调,并缓解抑郁和疼痛5. CR 在妇科中被广泛应用,并被视为一种治疗女性疾病的通用药物6醋制川芎(CRV)在临床上通常被使用。与生川芎(CR)相比,CRV在调经和镇痛方面表现出更强的调节作用。现代研究表明,CR通过抑制环氧化酶-2(COX-2)及其后续前列腺素(PGs)的合成,从而发挥抗炎作用。同时,CR具有无副作用的镇痛效果。7,因此CR是治疗痛经患者的理想选择。然而,CRV调节月经和缓解疼痛的潜在机制尚不清楚。目前关于CR的研究主要集中在其中活性化学成分的变化及其药理活性,例如抗炎、抗抑郁和镇痛作用8,9,10,11,12.
尽管中药成分复杂,但其成分需被吸收进入血液,并达到特定的血药浓度才能发挥疗效13通过采用血中成分测定策略,可缩小中药活性成分的筛选范围,避免在化学成分研究中的盲目性。 体外,且在研究各个组分时可避免片面性14通过比较血液中CR与CRV的成分,可有效且快速地检测出炮制后CR中活性成分的变化。药物疗效是指药物对机体产生的影响过程。借助代谢组学,可确定因机体代谢反应所导致的药物成分变化,这些变化可能与药物的作用机制相关。代谢组学旨在测量整体且动态的代谢响应,这与确定中药整体疗效的目标相一致。15此外,代谢物是基因表达的最终产物,与表型关系最为密切。16因此,代谢组学可能适用于探索CR与CRV在治疗帕金森病(PD)过程中代谢通路的差异。基于液相色谱-高分辨串联质谱(LC-MS/MS)的非靶向代谢组学具有高通量、高灵敏度和高分辨率的特点,可用于检测多种不同的小分子代谢物。17,18该方法可同时测定内源性代谢物及吸收入血的外源性成分。代谢组学已广泛应用于中医药研究中19药物毒理学20,健康管理21,体育22,食物23以及其他领域。
本研究采用基于液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)的非靶向代谢组学方法,测定CR治疗组与CRV治疗组痛经模型大鼠血液中外源性成分的吸收情况及内源性代谢物的差异,以揭示CRV镇痛作用的机制。
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所有动物相关实验均经重庆市中医院实验伦理委员会批准。本实验选用24只8至10周龄、体重为200克±20克的雌性Sprague Dawley大鼠(SD大鼠)。
1. 提取物的制备
2. 动物
3. 数据处理
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痛经模型实验分析
对照组大鼠在30分钟内未出现扭体反应,因为这些大鼠未接受腹腔注射催产素和苯甲酸雌二醇以诱发疼痛。模型组、CR组和CRV组大鼠在注射催产素后表现出明显的扭体反应。这些结果表明,苯甲酸雌二醇与催产素联合使用在诱导痛经方面具有显著效果。模型组与对照组之间在PGF2α、PGE2以及PGF2α/PGE2水平上的差异具有统计学意义(P < 0.001,P < 0.05),进一步验证了该模型的有效性(图1)。
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由于中药种类繁多且性质各异,这些草药在临床实践中有时疗效不佳,这可能与中药的炮制和煎煮方法不当有关。随着现代科学技术的应用,中药的作用机制正变得日益清晰29,30。本研究表明,制川乌(CR)和醋制川乌(CRV)均对帕金森病模型大鼠具有治疗作用,且CRV的治疗效果更为显著。CRV的作用机制可能与醋制炮制工艺影响了CR中被吸收入血的化学成分有关,也可能涉及亚油酸代谢及不饱和脂肪酸的生物合成。图10展示了CRV在镇痛作用中的潜在通路。
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作者声明不存在任何竞争性经济利益。
本工作得到重庆市卫生健康委员会中医药科技项目(项目编号:ZY201802297)、重庆市自然科学基金面上项目(项目编号:cstc2019jcyj-msxmX065)、重庆市现代山地特色高效农业技术体系创新团队建设计划2022[10]以及重庆市卫生健康委员会中药炮制学重点学科建设项目的支持。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 乙腈 | Fisher Scientific,匹兹堡,宾夕法尼亚州,美国 | 197164 | |
| BECKMAN COULTER Microfuge 20 | Beckman 库尔特公司 | MRZ15K047 | |
| 苯甲酸雌二醇 | 上海麦克林生化有限公司 | C10042616 | |
| 甲酸 | Fisher Scientific,匹兹堡,宾夕法尼亚州,美国 | 177799 | |
| LC 30A 系统 | 岛津,日本京都 | 228-45162-46 | |
| 橄榄油 | 上海源叶生物科技有限公司 | H25A11P111909 | |
| 催产素合成 | 浙江肽类生物学有限公司 | 2019092001 | |
| 大鼠PGF2α ELISA试剂盒 | 上海逸迈生物工程有限公司 | 202101 | |
| 大鼠前列腺素E2 ELISA试剂盒 | 上海逸迈生物工程有限公司 | EDL202006217 | |
| SPF级Sprague-Dawley大鼠 | 湖南赛佳实验动物有限公司 | 证书编号 SCXK (湖南) 2019-0004 | |
| Tecan Infinite 200 PRO | Tecan Austria GmbH, Austria | 1510002987 | |
| Triple TOF 4600 系统 | SCIEX,美国马萨诸塞州弗雷明汉 | BK20641402 | |
| 水 | Fisher Scientific,匹兹堡,宾夕法尼亚州,美国 | 152720 |
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