Liquid chromatography-mass spectrometry-based metabolomics study of the efficacy of Chinese medicine asthma-relieving decoction on respiratory syncytial virus infection

Abstract

呼吸道合胞病毒(RSV)容易引发下呼吸道感染,尤其是小儿毛细支气管炎。中药定喘汤用于RSV感染的治疗在中国有着广泛的临床实践基础。由于中药体系的复杂性,其治疗机制和主要药效成分还不够明确。采用代谢组学方法分析中药药效,可以为传统中药治疗提供现代科学论证。该研究对大鼠各干预组分别采用中药定喘汤全方,宣、降、清分解剂以及利巴韦林灌胃治疗,正常组大鼠和RSV模型组大鼠均采用生理盐水灌胃。分别取大鼠在第0、3、7天的眼底血浆进行基于液相色谱-串联质谱法的非靶向代谢组学分析,以研究RSV感染引起的代谢组改变、定喘汤对RSV感染相关代谢物的调控及定喘汤的主要药效来源。对检测的代谢物离子进行多变量分析,建立主成分分析模型,结果显示在RSV感染及治疗进程中,中药定喘汤组与利巴韦林阳性对照组对RSV感染大鼠产生的总体代谢调控效果类似。在3种定喘汤分解剂中,组成成分为麻黄和白果的宣法分解剂对代谢组的调控作用与定喘汤更为接近,可能为定喘汤的主要药效来源。基于配对t检验发现大鼠在感染RSV后有83种代谢物发生了显著性改变,表明RSV感染可造成大鼠多条代谢通路紊乱。第3天时中药定喘汤对包括胆汁酸、氨基酸、有机酸、脂质等在内的代谢物有治疗效果。3种分解剂中,宣法分解剂对代谢物的调节作用与定喘汤类似,而降法分解剂和清法分解剂对大鼠因感染RSV引起的酰基肉碱的异常升高有明显下调作用。各组都有维持肠道菌群和免疫系统稳定的药效。该研究采用代谢组学方法评价定喘汤的药效,发现了定喘汤治疗后改变的代谢物的种类及变化规律,为定喘汤的治疗机理和活性成分的研究提供了理论支持。