基于^(1)H NMR代谢组学技术结合网络药理学的恒山黄芪抗疲劳药效比较及调控牛磺酸代谢的机制初探

比较评价恒山黄芪的抗疲劳药效并初步揭示其通过调控牛磺酸代谢发挥抗疲劳的分子机制。本研究首先比较评价了广灵黄芪与浑源黄芪的药效差异,其次采用^(1)H NMR代谢组学技术并结合统计学的方法对不同组小鼠腓肠肌组织代谢产物进行分析与指认,找出受黄芪调控的差异代谢物,并借助Metscape预测其上游靶标。通过整合课题组前期基于网络药理学的黄芪抗疲劳潜在靶点,采用Cytoscape软件构建黄芪潜在抗疲劳靶点-共有靶点-差异代谢物相关靶点网络图,通过度值(degree)筛选关键靶点。最后依据共有靶点反推确定关键差异代谢物,并将其输入Metaboanalyst网站中进行通路富集分析,初步阐明分子机制。结果显示,黄芪干预能够明显改善小鼠力竭游泳时间,升高肝糖原并降低尿素氮水平,且广灵黄芪与浑源黄芪药效差异较小,即同属恒山山脉所产的黄芪质量较均一。进一步小鼠腓肠肌组织提取物指纹共指认34种代谢物,统计结果表明19个差异代谢物在恒山黄芪干预后发生显著回调。结合网络药理学最终明确恒山黄芪主要通过调控GAD1干预牛磺酸及次牛磺酸代谢来发挥抗疲劳作用。本研究结合^(1)H NMR代谢组学技术与网络药理学比较评价了恒山黄芪的抗疲劳药效,并初步揭示了其调控牛磺酸代谢抗疲劳的分子机制,为恒山黄芪的资源利用以及抗疲劳相关产品研发提供理论依据。本文涉及的动物实验操作均遵循山西大学动物伦理委员会的规定并通过动物实验伦理审查(批准号:SXULL2021028)。