基于內(nèi)源性代謝物探索吳茱萸辛熱藥性的生物學(xué)表征規(guī)律

許淑君，孟 晶，周煒煒，王朋倩，張 淼，吳 茵，楊秀娟，隋 峰

基于內(nèi)源性代謝物探索吳茱萸辛熱藥性的生物學(xué)表征規(guī)律

許淑君，孟 晶，周煒煒，王朋倩，張 淼，吳 茵，楊秀娟，隋 峰*

中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所，北京 100700

基于代謝組學(xué)技術(shù)，通過小鼠血清內(nèi)源性代謝物的變化尋找吳茱萸發(fā)揮生物效應(yīng)的代謝途徑和有關(guān)靶點(diǎn)，研究吳茱萸發(fā)揮療效的分子機(jī)制。小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組和吳茱萸組，給予吳茱萸進(jìn)行干預(yù)，采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（UPLC-MS/MS）技術(shù)分析2組小鼠血樣，采用主成分分析、偏最小二乘判別分析、正交偏最小二乘判別分析等方法，篩選差異代謝物并進(jìn)行代謝通路分析；使用Cytoscape及Metscape軟件對(duì)差異代謝物進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)模塊化分析，篩選可能的作用靶點(diǎn)。數(shù)據(jù)模式識(shí)別顯示吳茱萸組與對(duì)照組血清樣本完全分離；共獲得13個(gè)差異表達(dá)代謝物；通路分析共獲得4條通路；網(wǎng)絡(luò)模塊化分析共獲得11個(gè)模塊，其中花生四烯酸代謝通路和亞油酸代謝通路是最大的2個(gè)模塊；在整個(gè)模塊中，煙酰胺、花生四烯酸、棕櫚酸、亞油酸節(jié)點(diǎn)度均大于均值，涉及的通路包括煙酸和煙酰胺代謝、花生四烯酸代謝、亞油酸代謝及飽和脂肪酸β-氧化；通過篩選獲得細(xì)胞色素P450（cytochrome P450，CYP450）酶系相關(guān)的26個(gè)基因。吳茱萸可能通過作用于CYP450酶系，影響花生四烯酸、亞油酸、煙酸和煙酰胺等代謝途徑，調(diào)控機(jī)體能量代謝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生物效應(yīng)。

吳茱萸；內(nèi)源性代謝產(chǎn)物；代謝組學(xué)；花生四烯酸代謝；細(xì)胞色素P450

中藥藥性理論是中醫(yī)藥理論體系的重要組成部分，四性五味是藥性理論的核心內(nèi)容。充分利用現(xiàn)代科技手段揭示中藥性味理論的生物內(nèi)涵對(duì)于實(shí)現(xiàn)中醫(yī)藥理論的客觀化和標(biāo)準(zhǔn)化、提高中醫(yī)藥的臨床診治能力至關(guān)重要。吳茱萸為蕓香科植物吳茱萸(Juss.) Benth.、石虎(Juss.) Benth. var.(Dode) Huang或疏毛吳茱萸(Juss.) Benth. var.(Dode) Huang的干燥近成熟果實(shí)[1]，是臨床常用的典型辛熱性中藥，具有散寒止痛、降逆止嘔、助陽(yáng)止瀉的功效，主要用于治療厥陰頭痛、寒疝腹痛、寒濕腳氣等[2-4]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)機(jī)體能量代謝可能是辛熱中藥發(fā)揮生物效應(yīng)、表征藥性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和作用途徑[5]。為深入揭示其內(nèi)在的分子機(jī)制，本研究借助代謝組學(xué)的相關(guān)技術(shù)和方法，以內(nèi)源性代謝產(chǎn)物為主要指標(biāo)，以吳茱萸為研究示例，通過給藥前后小鼠血清中內(nèi)源性代謝物的差異分析和比對(duì)研究，發(fā)現(xiàn)主要相關(guān)靶點(diǎn)和通路，解析其生物表征模式和特點(diǎn)，為全面揭示中藥藥性理論內(nèi)涵提供依據(jù)。

1 材料

1.1 藥材

吳茱萸購(gòu)自北京同仁堂，經(jīng)中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥資源中心袁慶軍研究員鑒定為蕓香科植物吳茱萸(Juss.) Benth.的干燥近成熟果實(shí)。

1.2 動(dòng)物

清潔級(jí)雄性昆明種小鼠20只，4～5周齡，體質(zhì)量為18～22 g，購(gòu)自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院，合格證號(hào)SCXK-（軍）2012-0004。動(dòng)物飼養(yǎng)于動(dòng)物房，溫度（26±1）℃，自由飲食飲水，適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)遵循中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所有關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理和使用的規(guī)定，均符合3R原則。

1.3 試劑

色譜級(jí)甲酸（批號(hào)152469）、色譜級(jí)甲酸銨（批號(hào)152469）、色譜級(jí)甲醇（批號(hào)152469）、色譜級(jí)乙腈（批號(hào)136376）購(gòu)自美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司；超純水購(gòu)自屈臣氏集團(tuán)。

1.4 儀器

電子天平（美國(guó)Mettler Toledo公司）；BSA223S型電子分析天平（北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；BCD-320D11D型冰箱（信科龍電器股份有限公司）；JIDI-16R臺(tái)式多用途高速冷凍離心機(jī)（廣州吉迪儀器有限公司）；DW-HL388型?80 ℃超低溫冰箱（中科美菱低溫科技有限責(zé)任公司）；Q EXACTIVE質(zhì)譜儀、DIONEX Ultimate3000超高效液相色譜儀（美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司）；Milli-Q Advantage A10型超純水儀（Millipore公司）；KQ-250超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）。

1.5 數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件

京都基因與基因組百科全書（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.genome.jp/kegg/ligand.html）[6-7]；Metabo Analyst 4.0數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.metaboanalyst.ca/）[8]；Metlin數(shù)據(jù)庫(kù)（http://metlin.scripps.edu/）[9]；Mzcloud數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.mzcloud.org/）；HMDB數(shù)據(jù)庫(kù)（https://www.hmdb.ca）[10]；MetScape插件（http:// apps.cytoscape.org/apps/metscape）[11]；Cytoscape 3.7.0軟件（https://www.cytoscape.org/）[12]；Trace Finder軟件。

2 方法

2.1 吳茱萸水煎液的制備

稱取吳茱萸，加入蒸餾水（用量為濃縮后藥液體積的10倍量體積）浸泡30 min后，武火煮至藥液沸騰，轉(zhuǎn)用文火煎煮30 min，用8層紗布濾過，重復(fù)煎煮1次。合并2次濾液，文火濃縮至藥液質(zhì)量濃度為0.15 g/mL（以生藥量計(jì)）。

2.2 動(dòng)物分組與給藥

小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組和吳茱萸（2.25 g/kg，相當(dāng)于臨床等效劑量）組，每組10只。吳茱萸組小鼠ig藥物（15 mL/kg），對(duì)照組小鼠ig等體積蒸餾水，1次/d，連續(xù)4 d。

2.3 血樣采集與處理

給藥結(jié)束后，小鼠眼球取血，脫頸椎處死。血樣于4 ℃靜置2 h，4 ℃、11 985×離心10 min，取上層血清，于?80 ℃保存?zhèn)溆肹13]。吸取50 μL血清，加入450 μL沉淀劑甲醇-乙腈（1∶1），渦旋30 s，4 ℃、11 985×離心10 min，吸取上清液，進(jìn)樣分析。

2.4 UPLC-MS/MS分析

2.4.1 色譜條件 Thermo Syncronis C18色譜柱（100 mm×2.1 mm，1.7 μm），流動(dòng)相A為含0.1%甲酸、2 mmoL/L甲酸銨的水，流動(dòng)相B為乙腈，梯度洗脫：0～1.00 min，95% A；1.00～25.00 min，95%～5% A；25.00～30.00 min，5% A；30.00～30.01 min，5%～95% A；30.01～35.00 min，95% A；進(jìn)樣量5 μL；體積流量0.3 mL/min。

2.4.2 質(zhì)譜條件 選擇ESI離子源正、負(fù)離子同時(shí)掃描模式；一級(jí)全掃描分辨率為70 000，掃描范圍/50～1000；二級(jí)數(shù)據(jù)依賴性掃描分辨率為17 500；鞘氣體積流量為10.5 L/min；輔助氣體積流量為3 L/min；電噴霧電壓為2800 V；Stepped NCE值分別為20、40、60 V；毛細(xì)管溫度為320 ℃。

2.5 樣品前處理

考察血清樣品和沉淀劑（1∶3、1∶6、1∶9）的比例關(guān)系，結(jié)果顯示血清樣品與沉淀劑比例1∶9效果最好，適用于本研究中沉淀小鼠血清樣品的蛋白雜質(zhì)。

2.6 數(shù)據(jù)分析

在Mzcloud數(shù)據(jù)庫(kù)中鑒別小鼠血清中內(nèi)源性代謝物的相對(duì)分子質(zhì)量和分子式，選擇Trace Finder自行建立代謝物數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行峰對(duì)齊、保留時(shí)間校正、峰面積提取操作[14]。利用HMDB、KEGG、Metlin等數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)化合物信息進(jìn)行檢索和確認(rèn)。使用Metabo Analyst 4.0中正交偏最小二乘判別分析（orthogonal partial least squares discrimination analysis，OPLS-DA）、偏最小二乘判別分析（partial least squares discrimination analysis，PLS-DA）、主成分分析（principal component analysis，PCA）、聚類分析、高通量代謝通路分析等方法進(jìn)行分析。通過PLS-DA模型篩選出變異權(quán)重系數(shù)（VIP）＞1的離子，結(jié)合單變量統(tǒng)計(jì)分析FC＞0.5且＜0.05的限制條件，找出差異性代謝物。利用Cytoscape 3.7.0軟件中MetScape插件繪制代謝網(wǎng)絡(luò)圖，預(yù)測(cè)靶點(diǎn)。

3 結(jié)果

3.1 代謝物鑒定方式

以纈氨酸為例鑒定內(nèi)源性物質(zhì)，圖1-A為正、負(fù)離子模式圖，圖1-B為正離子模式下纈氨酸的色譜峰，圖1-C為正離子模式下纈氨酸色譜峰所對(duì)應(yīng)的二級(jí)質(zhì)譜。

圖1 總離子流圖 (A)、正離子模式下1.08 min出現(xiàn)的色譜峰(B)及其對(duì)應(yīng)的母核離子碎片(C)

3.2 吳茱萸組與對(duì)照組小鼠血清比較分析

3.2.1 吳茱萸組與對(duì)照組血清UPLC-MS/MS數(shù)據(jù)模式識(shí)別 對(duì)吳茱萸組與對(duì)照組血清樣本進(jìn)行PCA分析，結(jié)果如圖2-A、B所示，2組血清樣本表現(xiàn)一定的聚集趨勢(shì)，但未能完全分離。采用PLS-DA和OPLS-DA分析方法對(duì)吳茱萸組和對(duì)照組小鼠血清樣本數(shù)據(jù)展開模式識(shí)別，結(jié)果如圖2-C～F所示，在有監(jiān)督的情況下2組樣本聚集性更強(qiáng)，能夠完全分離。OPLS-DA分析方法能夠更大程度地體現(xiàn)2組樣本的聚集性和分離性，表明吳茱萸使小鼠內(nèi)源性代謝產(chǎn)物產(chǎn)生了改變。

對(duì)2組數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，如圖3-A所示，從樹狀圖可以看出，吳茱萸組和對(duì)照組血清樣本數(shù)據(jù)被完全聚集成不同的2類，每組數(shù)據(jù)在其自身樣本內(nèi)部再進(jìn)行細(xì)分。如圖3-B所示，PLS-DA分析發(fā)現(xiàn)2組樣本中多個(gè)代謝物表現(xiàn)出顯著差異。

K和綠色代表對(duì)照組，C和紅色代表吳茱萸組，下圖同

3.2.2 吳茱萸組與對(duì)照組差異代謝物篩選 利用PLS-DA分析獲得血清代謝物的VIP值表，其中同時(shí)滿足5種算法計(jì)算方式且VIP＞1的差異代謝物共有21個(gè)。設(shè)計(jì)20（樣本）×21（變量）的矩陣，采用檢驗(yàn)手動(dòng)積分進(jìn)一步分析，最終篩選得到13個(gè)差異代謝物，結(jié)果見表1、2。

3.3 代謝通路分析

對(duì)“3.2.2”項(xiàng)中篩選得到的13個(gè)差異代謝物展開高通量代謝通路分析，結(jié)果見表3和圖4，共獲得5條相關(guān)代謝通路，分別為花生四烯酸代謝通路、亞油酸代謝通路、煙酸和煙酰胺代謝通路、甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝通路以及纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸降解通路。

圖3 對(duì)照組和吳茱萸組血清樣本聚類分析 (A) 及VIP大于1的部分代謝物 (B)

表1 吳茱萸組血清樣本中13個(gè)差異代謝物的相對(duì)含量

與對(duì)照組比較：*＜0.05**＜0.01；↑表示上調(diào)，↓表示上調(diào)

*< 0.05**< 0.01control group; ↑ means up, ↓ means down

表2 吳茱萸組血清樣本中13個(gè)差異代謝物信息

3.4 代謝組學(xué)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建及分析

吳茱萸組與對(duì)照組分析獲得的13個(gè)差異代謝物的代謝組學(xué)網(wǎng)絡(luò)模塊圖如圖5所示，該網(wǎng)絡(luò)模塊圖可以劃分成11個(gè)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)模塊，其中藍(lán)色圓形代表相關(guān)靶點(diǎn)、粉色六邊形代表該通路中其他代謝物、紅色六邊形代表代謝通路中本研究獲得的差異代謝物，邊表示3種元素之間的關(guān)系。利用軟件中Analyze network插件對(duì)網(wǎng)絡(luò)模塊圖進(jìn)行拓?fù)浞治?，結(jié)果見表4，對(duì)代謝網(wǎng)絡(luò)模塊圖進(jìn)行整體分析發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)度值高于平均節(jié)點(diǎn)度的差異代謝物共有4個(gè)，分別是花生四烯酸（arachidonic acid）、亞油酸（linoleic acid）、煙酰胺（nicotinamide）和棕櫚酸（palmitic acid）[15]，上述4個(gè)差異代謝物分別是所構(gòu)建的花生四烯酸代謝通路、亞油酸代謝通路、煙酸及煙酰胺代謝通路、飽和脂肪酸β-氧化通路的代謝產(chǎn)物，并且這4個(gè)通路在代謝組學(xué)網(wǎng)絡(luò)模塊圖中占比最大。

表3 13個(gè)差異代謝物的相關(guān)通路分析

3.5 相關(guān)性分析與分層聚類分析

采用相關(guān)性分析與分層聚類分析方法對(duì)吳茱萸組和對(duì)照組小鼠的血清樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。對(duì)2組小鼠血清中的13個(gè)差異代謝物進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如圖6所示，紅色代表正相關(guān)性，包括乙酰左旋肉堿（-acetylcarnitine）、花生四烯酸、棕櫚酸、油酸（oleic acid）、反油酸（elaidic acid）、肌酸（creatine）、二十碳六烯酸（docosahexaenoic acid）、亞油酸、硬脂酸（stearic acid）以及β-羥基丁酸（β-hydroxybutyrate）；綠色代表負(fù)相關(guān)性，包括-纈氨酸（-valine）、甜菜堿（betaine）、煙酰胺（nicotinamide）。顏色越深，表示相關(guān)性越強(qiáng)，反之越弱。

圖5 13個(gè)差異代謝物代謝組學(xué)網(wǎng)絡(luò)模塊圖

表4 13個(gè)差異代謝物的代謝網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)

分層聚類分析可得到13個(gè)差異代謝物的熱圖如圖7所示，圖中顏色深淺表示這些差異代謝物在2組之間數(shù)值變化的大小。從圖中可以看出，吳茱萸組和對(duì)照組血清樣本分離程度較好，表明吳茱萸給能夠?qū)C(jī)體代謝物產(chǎn)生一定的影響。

圖6 13個(gè)差異代謝物相關(guān)性分析

圖7 13個(gè)差異代謝物分層聚類分析熱圖

3.6 靶點(diǎn)預(yù)測(cè)及分析

對(duì)上述代謝組學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，共獲得80個(gè)相關(guān)基因，其中節(jié)點(diǎn)度高于平均值的基因共有26個(gè)，如表5所示，均為代謝網(wǎng)絡(luò)模塊圖中2個(gè)最大模塊的共有基因。利用度中心性、接近中心性和中介中心性算法對(duì)上述26個(gè)基因在代謝網(wǎng)絡(luò)中的重要程度進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)26個(gè)基因度中心性值均為18、接近中心性值均為0.508 108 11、中介中心性值均為0.008 825 65，表明其在代謝網(wǎng)絡(luò)中的重要性相同。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)這26個(gè)基因同屬細(xì)胞色素P450（cytochrome P450，CYP450）超家族，表明吳茱萸可能通過作用于CYP450來改變小鼠體內(nèi)代謝物，進(jìn)而發(fā)揮藥效。本課題組前期對(duì)熱性中藥附子研究發(fā)現(xiàn)[16]，其關(guān)鍵作用靶點(diǎn)也屬于CYP450，提示熱性中藥發(fā)揮藥效的作用機(jī)制可能與CYP450關(guān)系密切。

表5 代謝組學(xué)網(wǎng)絡(luò)中度值大于平均值的基因

4 討論

吳茱萸中含有生物堿、揮發(fā)油、苦味素等多種化學(xué)成分，其中生物堿是其主要的活性成分[17]。吳茱萸為臨床常用的辛熱性中藥，現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，吳茱萸堿具有抗炎鎮(zhèn)痛、強(qiáng)心、降壓、抗腫瘤、保護(hù)腦缺血損傷等多種藥理作用[18-20]。炎癥反應(yīng)是當(dāng)機(jī)體受到致炎因子感染或化學(xué)、物理?yè)p傷時(shí)迅速發(fā)生的直接性防御反應(yīng)，主要表現(xiàn)為紅腫熱痛或功能障礙等[21]。吳茱萸堿能夠通過抑制白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、IL-1β、環(huán)氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）等炎癥因子的表達(dá)和釋放，從而發(fā)揮抗炎作用[22]。

本研究基于代謝組學(xué)技術(shù)分析吳茱萸干預(yù)后小鼠血清中代謝物的變化，采用OPLS-DA、PLS-DA、PCA、聚類分析等方法識(shí)別小鼠血清樣本數(shù)據(jù)變化模式。由PCA分析結(jié)果可知，吳茱萸組和對(duì)照組血清樣本均有一定的聚集成群的趨勢(shì)；PLS-DA和OPLS-DA結(jié)果顯示，在有監(jiān)督的情況下，吳茱萸組和對(duì)照組血清樣本聚集趨勢(shì)進(jìn)一步增強(qiáng)，達(dá)到完全分離狀態(tài)，表明吳茱萸組小鼠血清中代謝物水平發(fā)生顯著變化。相關(guān)性分析和分層聚類分析結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，吳茱萸組小鼠血清中代謝產(chǎn)物水平發(fā)生顯著變化，且2組之間分離程度較好，驗(yàn)證了吳茱萸能夠調(diào)節(jié)小鼠血清中代謝產(chǎn)物水平。經(jīng)篩選共獲得花生四烯酸、棕櫚酸、亞油酸、硬脂酸、二十二碳六烯酸等13個(gè)差異代謝物，可作為吳茱萸干預(yù)后的生物標(biāo)志物，除-纈氨酸、甜菜堿、煙酰胺水平呈上升趨勢(shì)外，其余8個(gè)差異代謝物水平均為下降趨勢(shì)?；ㄉ南┧帷営退?、肌酸、棕櫚酸等與機(jī)體蛋白質(zhì)代謝、脂質(zhì)代謝等能量過程密切相關(guān)[23-25]，表明吳茱萸可能通過促進(jìn)機(jī)體對(duì)花生四烯酸、亞油酸、肌酸等代謝產(chǎn)物的吸收和利用，影響機(jī)體能量代謝狀態(tài)，發(fā)揮其辛熱中藥的藥效作用，與課題組前期對(duì)熱性中藥生物效應(yīng)研究的結(jié)果一致[26]。

本研究發(fā)現(xiàn)，亞油酸、花生四烯酸、煙酸及煙酰胺代謝通路是吳茱萸作用于機(jī)體的主要代謝通路。亞油酸能夠刺激TNF-α、IL-1β、IL-8等多種炎癥因子的表達(dá)，加速炎癥反應(yīng)[27]；花生四烯酸作為一種具有重要生物功能的多不飽和脂肪酸，能夠促進(jìn)促炎介質(zhì)的合成，放大炎癥反應(yīng)[28]；煙酰胺能夠通過調(diào)節(jié)機(jī)體能量代謝，阻斷炎癥細(xì)胞活化，抑制IL-8、IL-6、IL-1β等炎癥因子的釋放[29-30]。吳茱萸能夠上調(diào)煙酸和煙酰胺代謝通路，抑制花生四烯酸和亞油酸代謝通路，提示這可能是吳茱萸作為辛熱性中藥發(fā)揮抗炎、調(diào)節(jié)免疫的作用機(jī)制之一。

代謝通路靶點(diǎn)分析結(jié)果表明，CYP450可能是吳茱萸在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮作用的關(guān)鍵靶點(diǎn)。CYP450作為機(jī)體內(nèi)重要的代謝酶，能催化多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）生成不同的代謝產(chǎn)物[31-32]?；ㄉ南┧崤cCYP450關(guān)系密切，其在機(jī)體內(nèi)的第三條代謝途徑就是通過CYP2C、CYP2J2等的環(huán)氧化作用生成環(huán)氧二十碳三烯酸（epoxyeicosatrienoic acids，EETs）[33-34]。EETs不僅能夠維持心臟功能，還能夠抑制單核細(xì)胞趨化蛋白-1（monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1）、TNF-α、IL-6、IL-1β等炎癥因子的釋放，發(fā)揮抗炎作用[33]。因此，本研究中篩選獲得的CYP2C、CYP2J2可能是吳茱萸發(fā)揮抗炎作用的靶點(diǎn)，但其確切的分子機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Exploring biological characterization of “hot” pungentbased on endogenous metabolites

XU Shu-jun, MENG Jing, ZHOU Wei-wei, WANG Peng-qian, ZHANG Miao, WU Yin, YANG Xiu-juan, SUI Feng

Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China

To explore the pathways and targets evoked by Wuzhuyu () as well as the molecular mechanism related to its biological effect through the changes of endogenous metabolites.Mice were randomly divided into control group andgroup,was given to intervene. The blood samples of two groups were analyzed by ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS). The analysis methods such as principal component analysis, partial least squares discrimination analysis and orthogonal partial least squares discrimination analysis were selected to identify data patterns. Differential metabolites were screened according to VIP > 1 and manual integral calculation, and then the metabolic pathways analysis was performed. Cytoscape and Metascape software were used to establish the network modularization analysis of differential metabolites and screen possible targets.The result of data pattern recognition showed that serum sample ofgroup was completely separated from control group and 13 differential expressed metabolites were obtained. Fout pathways were found by pathway analysis. Network modular analysis obtained 11 modules in total, among which arachidonic acid and linoleic acid metabolic pathway were the two largest modules. In the whole module, the node degrees of nicotinamide, arachidonic acid, palmitic acid and linoleic acid were all greater than the mean. The pathways involved nicotinic acid and nicotinamide metabolism, arachidonic acid metabolism, linoleic acid metabolism and saturated fatty acid β-oxidation. A total of 26 genes were screened out, all of which were belong to cytochrome P450 enzyme system.may regulate energy metabolism and affect metabolic pathways of arachidonic acid, linoleic acid, nicotinic acid and nicotinamide by acting on cytochrome P450 enzymes to achieve biological effect.

(Juss.) Benth.; endogenous metabolites; metabolomics; arachidonic acid metabolism; cytochrome P450

R285.5

A

0253 - 2670(2021)07- 1994 - 09

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.07.017

2020-12-09

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（81873024）；國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目（81903819）；北京市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（7202143）；中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院傳承項(xiàng)目（KT18002ZX）

許淑君（1996—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)橹兴帉W(xué)。Tel: 18811022024 E-mail: 1419189744@qq.com

隋 峰，博士生導(dǎo)師，研究員，研究方向?yàn)橹兴幩幮院退幚?。E-mail: suifeng2136@126.com

[責(zé)任編輯 李亞楠]