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《辽宁中医药大学》 2012年
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中药复方益糖康干预代谢综合征的疗效评价及其代谢组学研究

杨宇峰  
【摘要】:目的: 代谢综合征(metabolic syndrome,MS)是一组以肥胖、高血糖(糖尿病或糖调节受损)、血脂异常(指高甘油三酯血症和/或低高密度脂蛋白胆固醇血症)以及高血压等聚集发病,严重影响机体健康的临床征候群,是一组在代谢上相互关联的危险因素的组合,这些因素直接促进了动脉粥样硬化性心血管疾病的发生,也增加了发生2型糖尿病的风险。本研究以前瞻性的研究方法,选择并有糖调节受损的代谢综合征患者作为研究对象,并符合中医辨证诊断者。通过随机、双盲、平行对照、多中心临床试验的方法,以血糖、血脂、血压、糖化血红蛋白和体重指数等作为主要考察指标,观察中药复方益糖康干预代谢综合征的有效性及生活方式干预+中药复方益糖康治疗方案的优效性。代谢组学着重研究的是生物整体、器官或组织的内源性代谢物质的代谢途径及其所受内在和外在因素影响下代谢整体的变化轨迹来反映某种病理生理过程中所发生的一系列生物事件。这种整体的研究模式可全面了解代谢物质在疾病发生、发展过程中的变化规律,对发病机制研究以及疾病的诊断、治疗和疗效评估具有重要意义。本研究拟通过复制脾虚证代谢综合征大鼠模型,对模型血浆标本的代谢组学研究,寻找脾虚证代谢综合征病变的特征性代谢产物,观察代谢物变化与生理病理相关的改变关系,探寻脾虚证代谢综合征病变的分子机制,从而进一步揭示脾虚证代谢综合征本质。同时运用代谢组学的技术与方法,从机体内源性代谢物的角度阐释中药复方益糖康的干预机制及作用靶点,为中药治疗代谢综合征作用机理的系统研究提供科学依据。 材料与方法: 1.临床研究 采用随机、双盲、平行对照、多中心临床试验方法,收集符合中医辨证诊断标准的代谢综合征患者165名。随机分配到两个组中。治疗组:生活方式干预(饮食控制,运动)+中药。对照组:生活方式干预(饮食控制,运动)+中药安慰剂。在整个的临床试验周期内,对全部病例进行基线(包括流行病学资料、安全性指标、有效性指标等)分析,观测在试验前治疗组与对照组的各项数据和指标有无显著性差异,是否具有可比性。对全部病例的各种有效性指标,包括主要效应指标(血糖、血脂、血压、糖化血红蛋白)和次要效应指标(体重、腰围、体重指数、中医证型指标、中医证候指标、生存质量积分等)进行治疗前后及组间的比较,并确立达标率判断标准,观察中药复方益糖康及中西医结合治疗方案的临床疗效。分别对治疗组和对照组全部病例的安全性指标进行治疗前后的比较,涉及的内容有血、尿、便常规,肝功,肾功等,观察本试验用药中药复方益糖康安全性。 2.实验研究 2.1动物疾病模型的复制 健康雄性SD大鼠30只,体重(180士20)g,适应性饲养1天后按体重随机分成两组:空白对照组(n=10)和模型组(n=30)。模型组单日喂食甘蓝15~20g/只,自由饮水,游泳至耐力极限;双日高糖高脂膳食持续喂养,共计12周,复制脾气虚证代谢综合征模型。 2.2代谢组学研究 将复制成功的脾气虚证代谢综合征大鼠按体重随机分为两组:模型组(n=6)和模型+中药组(n=6)。运用超高压液相色谱-四极杆-时间飞行串联质谱仪(ultra highperformance liquid chromatography–quadrupole–time of flight mass spectrometry,UPLC/Q-TOF-MS)技术检测模型组血浆中的小分子代谢产物,建立UPLC/Q-TOF-MS大鼠血样总离子流色谱图,对所得到的代谢指纹图谱进行主成分分析和偏最小二乘法-判别分析,找出具有差异的特征代谢物,从而辨识生物标志物并追溯其来源和代谢途径。根据临床患者一日中药用量折算成大鼠的等效剂量为每日0.4g/100g体重,模型+中药组大鼠每天一次灌胃,连续4周。通过UPLC/Q-TOF-MS技术检测,观察脾气虚证代谢综合征模型经中药复方益糖康干预后,血浆小分子代谢物组的差异性变化谱。 结果: 1.临床试验: 1.1基线分析:人口学资料基线比较,包括年龄、性别分布。两组患者间无显著性差异(P>0.05)。病程基线比较,两组患者间无显著性差异(P>0.05)。主要疗效指标基线比较,包括收缩压、舒张压、空腹血糖、餐后2小时血糖、糖化血红蛋白。两组患者间无显著性差异(P>0.05)。次要疗效指标基线比较,包括体重、腰围、臀围、体重指数、中医证候总计分、生存量表计分。两组患者间无显著性差异(P>0.05)。 1.2有效性分析:生活方式干预可以显著降低餐后2小时血糖、血压和体重指数。中药复方益糖康干预后,不仅可以改善患者餐后2小时血糖、血压和体重指数,还能显著降低MS患者的甘油三酯和总胆固醇。同时,对于空腹血糖、低密度脂蛋白和高密度脂蛋白也有改善作用,并可提高空腹血糖、餐后两小时血糖、高密度脂蛋白、血压和体重指数的达标率。还能够有效地改善MS患者的主要临床症状及全身状况,同时提高患者的生存质量。 1.3安全性分析:两组安全性指标在治疗前后均无统计学差异(P>0.05),说明中药复方益糖康安全无毒性。 2.动物实验: 2.1动物疾病模型复制部分:模型组大鼠造模开始后,出现了游泳耐力逐日下降,食少懒动,大便溏薄,精神萎靡不振,体毛光亮度减退,从第4周后体重开始显著增加,第6周后空腹血糖增高,甘油三酯和高密度脂蛋白分别从第2周后表现出异常,造模结束后模型组出现高胰岛素血症、胰岛素抵抗,符合本研究拟建立的脾气虚证、代谢综合征的评估标准。 2.2代谢组学研究部分:将UPLC/Q-TOF-MS获得的原始质谱数据导入MarkerLynx软件包,进行峰识别、峰对齐和基线矫正等前处理,最后输出三维矩阵,即由精确质核比与保留时间组成的变量、样品名称和峰强度/面积。将处理后的数据矩阵导入Simca-P软件(版本11.5)分别进行主成分分析(PCA),偏最小二乘方判别分析(PLS-DA)和正交偏最小二乘方-判别分析(OPLS-DA),对两组样本之间的差异进行模型分析,各分组血样代谢谱存在差异,找到了与脾气虚证代谢综合征大鼠模型相关的潜在生物标记物,主要有N-乙酰-D-葡萄糖胺(N-acetyl-D-glucosamine)、溶血磷脂酰胆碱(lysophosphatidylcholine,LPC)、鞘磷脂(sphingomyelin,SM)、5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine)、促黑素抑制素(Melanostatin)、三羟基异黄酮(Genistein)、前列腺素A2(Prostaglandin A2)、同型半胱氨酸(homocysteine, HCY)、L-丝氨酸(L-Homoserine)等,上述物质的集合共同构成了脾虚证代谢综合征大鼠模型的代谢组学特征,而这些物质正是体内糖类、脂类、蛋白质等代谢紊乱的结果。经中药复方益糖康治疗4周后,模型组中具有重要生物活性意义的LPC、SM、HCY水平下降,而且出现一些新的生物活性物质,如甘油二酯(diacylglycerol,DAG)、6-酮-前列腺素F1α(6-Keto-prostaglandin F1a)、苯丙氨酸(phenylalanine)、半乳糖基鞘氨醇(galactosylsphingosine)、生物胞素(Biocytin)等代谢产物,呈现代谢网络修复的结果,整个代谢谱有向正常范围回归的趋势。 结论: 1.生活方式干预(保持适当的体重、适当运动、改变饮食结构以减少热量摄入,尽量避免吸烟和适度减少饮酒等)代谢综合征能减轻餐后2小时血糖、血压和体重指数。 2.中药复方益糖康不仅能降低血糖、血压,调节血脂代谢紊乱减轻代谢综合征危险因素,也能改善代谢综合征患者的主要临床症状和中医证候,同时提高患者的生存质量,且安全无毒性。 3.生活方式干预+中药复方益糖康治疗方案临床疗效优于单纯生活方式干预,可延缓脾气虚证代谢综合征病情发展,值得推广应用。 4.通过劳倦加饮食不节(高糖高脂膳食)造模方法可成功复制出脾气虚证代谢综合征动物模型。 5.发现了N-乙酰-D-葡萄糖胺、溶血磷脂酰胆碱、鞘磷脂、5-甲基胞嘧啶、促黑素抑制素、三羟基异黄酮、前列腺素A2、同型半胱氨酸、L-丝氨酸等潜在脾气虚证代谢综合征动物模型生物标志物,揭示脾气虚证代谢综合征的发生与糖类、脂类、蛋白质代谢紊乱有关,这些体内的小分子化合物可能是代谢综合征中医证候的物质基础。 6.中药复方益糖康的作用显示出多途径、多靶点、双向调节特点。不仅能降低血浆中溶血磷脂酰胆碱、鞘磷脂、同型半胱氨酸等代谢物质的含量,并产生一些新的生物活性物质如甘油二酯、6-酮-前列腺素F1α、苯丙氨酸等,修复了糖类、脂类、蛋白质代谢网络紊乱,使整个代谢谱向正常范围回归。 7.代谢组学方法是研究代谢综合征和相关中药机理的良好平台。
【学位授予单位】:辽宁中医药大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R259

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