基于代谢组学及液质联用技术的紫菀质量控制和抗哮喘作用机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    81473180
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    55.0万
  • 负责人：
    张兰桐
  • 依托单位：
    河北医科大学
  • 学科分类：
    H3410.药物分析
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Ziwan (Radix Aster tataricus) has been used as a common traditional Chinese medicine for the relief of coughs and anti-asthma. Because of the complexity of the plant chemical compositions, the plant secondary metabolites of Aster tataricus and their pharmacological activity are not clear enough at present. In this research, a method of LC-MS/MS metabolic fingerprints will be established for the Aster tataricus based on LC-MS/MS plant metabolomics research, the metabolomics profiles of different parts, developmental stages, years, sources and processed products of Aster tataricus will be evaluated. Then, we will confirm significative metabolic biomarkers related to asthma by LC-MS/MS metabolomics, molecular biology and immunohistochemical techniques based on rats asthma model, which can be used to evaluate the anti-asthma treatment of Ziwan extract. With the cell-based β2AR agonists functional screening system combined with LC-MS/MS, the β2AR agonists in Ziwan extract will be purified and identified to be higenamine. In this research, the distribution of different organs and growth times will be investigated. It will provide the information for the study of the synthesis and transport of secondary metabolites of Aster tataricus. This research will explore therapeutic basis of Ziwan and elucidate mechanisms underlying drug action.
紫菀是一种具有止咳平喘功效的常用中药材，但现有研究未能揭示和明确紫菀次级代谢产物的时空变化规律及其药理作用机制。为此本研究拟采用LC-MS/MS技术结合代谢组学研究模式，对紫菀进行代谢表型研究，探讨不同生长部位、不同采收期等因素对紫菀代谢组变化及对药材品质的影响；拟基于LC-MS/MS技术的代谢组学方法，结合病理学观察、生化指标及免疫组化等手段，以大鼠哮喘模型为研究载体，从整体上评价紫菀抗哮喘作用；拟建立β2肾上腺素受体激动剂功能性细胞筛选体系结合LC-MS/MS技术，对紫菀中所含抗哮喘活性成分进行筛选。本研究旨在阐明紫菀代谢网络的时空变化规律，揭示紫菀抗哮喘药效物质基础和作用机制，为紫菀质量控制及新型抗哮喘药物研究提供有力技术支持。

结项摘要

紫菀是一种具有止咳平喘功效的常用中药材，但现有研究未能揭示和阐明紫菀次级代谢产物的时空变化规律及其药理作用机制。本研究采用UPLC-MS/MS法及HPLC-MS/MS法对紫菀中主要成分进行定量分析，为紫菀的质量控制提供了可靠地分析手段；采用UHPLC-Q-TOF/MS技术和代谢组学分析方法，对不同采收期的紫菀及其次级代谢产物进行快速分析和鉴定，同时采用GC-MS技术，对紫菀不同炮制品进行代谢组学分析，比较不同样品代谢物组的整体差异性，寻找到差异性代谢物，对其药效物质基础研究及质量控制提供了依据；采用卵蛋白（OVA）法制备C57BL/6小鼠哮喘模型，基于GC-TOF-MS技术进行血清代谢组学研究，分析了代谢谱型变化，并对潜在生物标志物进行分析和鉴定，从代谢组学角度评价了药物的有效性；基于已建立的液质联用数据采集方法和相应数据后处理策略，研究团队结合课题组其他研究方向和上述已完成研究内容，针对某些中药单体化合物，进行相应的体内外药物代谢动力学和药理活性拓展研究，取得了相应的研究成果。项目资助发表SCI论文15篇、核心论文1篇，待发表SCI论文1篇，会议论文1篇。共培养博士、硕士研究生11名。项目投入经费55万元，各项支出基本与预算相符。

项目成果

期刊论文数量（16）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
UHPLC-Q-TOF-MS/MS Method Based on Four-Step Strategy for Metabolism Study of Fisetin in Vitro and in Vivo
基于四步策略的 UHPLC-Q-TOF-MS/MS 方法用于非瑟酮体内外代谢研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    J. Agric. Food Chem.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Xia;Zhang Lantong
  • 通讯作者：
    Zhang Lantong
Screening and identification of metabolites of two kinds of main active ingredients and hepatotoxic pyrrolizidine alkaloids (HPAs) in rat after lavage Farfarae Flos extract by UHPLC-Q-TOF-MS mass spectrometry
UHPLC-Q-TOF-MS质谱法筛选和鉴定大鼠灌洗法法拉花提取物后两种主要活性成分及肝毒性吡咯里西啶生物碱(HPA)的代谢物
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Biomedical Chromatography
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Cheng Xiaoye;Zhang Lantong
  • 通讯作者：
    Zhang Lantong
UHPLC-Q-TOF-MS based screening and identification of main flavonoids and their metabolites in rats after oral administration of Cirsium japonicum DC. extract
基于UHPLC-Q-TOF-MS的大鼠口服大蓟DC后主要黄酮类化合物及其代谢物的筛选与鉴定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Rapid Commun Mass Spectrom
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Xia;Zhang Lantong
  • 通讯作者：
    Zhang Lantong
Metabolism studies on prim-O-glucosylcimifugin and cimifugin in human liver microsomes by ultra-performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry
超高效液相色谱四极杆飞行时间质谱法研究人肝微粒体中prim-O-葡萄糖基西米夫净和西米夫净的代谢
  • DOI：
    10.1002/bmc.3711
  • 发表时间：
    2016-09-01
  • 期刊：
    BIOMEDICAL CHROMATOGRAPHY
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Jia, Peipei;Zhang, Yuqian;Zhang, Lantong
  • 通讯作者：
    Zhang, Lantong
A simple and sensitive UHPLC-Q-TOF-MS/MS method for sophoricoside metabolism study in vitro and in vivo
一种简单、灵敏的 UHPLC-Q-TOF-MS/MS 方法，用于体外和体内槐苷代谢研究
  • DOI：
    10.1016/j.jchromb.2017.07.003
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Journal of Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Zhang Xia;Yin Jintuo;Liang Caijuan;Sun Yupeng;Zhang Lantong;Zhang LT
  • 通讯作者：
    Zhang LT

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其他文献

基于 UPLC-Q-TOF-MS 技术的大鼠肠内菌转化间尼索地平对映体的体外代谢产物研究
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  • 通讯作者：
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
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  • 通讯作者：
    张兰桐
间尼索地平对映体在人肝微粒体中的酶促反应动力学研究
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  • 通讯作者：
    张兰桐
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  • 作者：
    田婷婷;马英华;解伟伟;靳怡然;许慧君;张兰桐;杜英峰
  • 通讯作者：
    杜英峰

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张兰桐的其他基金

间尼索地平在人重组CYP同工酶体系中的代谢及其对映体对人孕甾烷X受体介导的CYPs转录调节作用比较
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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