基于非靶向尿液代谢组学技术的毛蕊花糖苷治疗嘌呤霉素氨基核苷肾病幼龄大鼠相关生物标志物研究

通过非靶向尿液代谢组学技术研究毛蕊花糖苷对嘌呤霉素氨基核苷肾病(purinomycin aminonucleoside nephropathy,PAN)幼龄大鼠的内源性代谢特征,初步探讨其潜在的作用机制。采用全自动生化仪检测各组大鼠尿液生化指标含量;采用超高效液相色谱串联静电场轨道阱高分辨质谱(UHPLC-LTQ-Orbitrap MS)联合主成分分析(principal component analysis,PCA)、正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares-discrimination analysis,OPLS-DA)等寻找筛选潜在生物标志物及相关核心代谢通路。使用MetaboAnalyst 5.0平台绘制工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线来评估核心代谢物临床诊断效能。结果显示,毛蕊花糖苷显著降低PAN幼龄大鼠尿蛋白/尿肌酐比值。PAN幼龄大鼠模型非靶向尿液代谢组学共筛选出17种差异代谢物,涉及到的通路有苯丙氨酸代谢以及苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成;毛蕊花糖苷干预PAN幼龄大鼠共筛选出13种差异代谢物,涉及到的通路有苯丙氨酸代谢以及精氨酸和脯氨酸代谢,其中,毛蕊花糖苷治疗后可显著回调的差异代谢物有亮氨酰脯氨酸和苯乙酮。这些通路主要揭示了毛蕊花糖苷干预PAN幼龄大鼠的主要作用机制为氨基酸代谢。ROC曲线进一步分析出的2种核心生物标志物亮氨酰脯氨酸和苯乙酮的曲线下面积均大于0.9。综上所述,毛蕊花糖苷可能通过回调内源性差异代谢物调控氨基酸代谢相关通路治疗PAN幼龄大鼠,这将有助于初步阐明毛蕊花糖苷治疗儿童慢性肾小球肾炎的干预机制。同时提取出的特征性生物标志物对于评估毛蕊花糖苷治疗儿童慢性肾小球肾炎具有较高的诊断价值。