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代谢综合征(metabolic syndrome,MS)是由于机体代谢紊乱引起的一组复杂临床症候群,我国患病率高达25.9%,已成为严峻的公共卫生挑战。中医体质学研究发现,痰湿体质是诱导MS发生的最主要体质类型,其发生MS的风险是非痰湿质的10多倍。因此研究痰湿质MS的特征及形成机制,对于减少MS的发生,保障人民健康,具有重要意义。但是,痰湿质MS疾病状况复杂,且早期难以被发现和重视,探索简便且相对灵敏的检测痰湿质MS的方法,有利于这类疾病的早期发现与防治。研究发现,棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)具有强大的产热功能和内分泌功能,能够消耗能量,产生热量,调节糖脂代谢,从而抵抗肥胖、减少2型糖尿病和MS的发生发展。BAT产热功能可以被冷刺激激活,大量研究表明,应用红外热成像(infraredthermography,IRT)技术采集冷刺激前后BAT区域红外热图,能够客观反映BAT活性。IRT技术对体表温度十分敏感,可以通过收集体表散发的红外辐射,反映人体活力和代谢功能,并且具有灵敏、快捷、无接触、无创伤的优点,适用于痰湿质MS的相关研究。中医认为MS和痰湿体质均是由于脾胃虚弱,运化失常,痰湿内盛所致,痰湿积聚日久,阻碍气血运行,导致气滞血瘀,从而产生一系列临床症候。故本研究依据中医基础理论,并结合现代药理学研究,挖掘出对调节机体血压、血脂和血糖水平有效的三个中药方剂,分别为理气化痰方—枳术颗粒,活血化瘀方—复方丹参片和温阳化湿方—薏苡附子散,它们符合痰湿质MS祛湿化痰、理气除瘀的治疗原则,可用于治疗痰湿质MS。本研究旨在应用IRT技术探究痰湿质MS患者体表热态特征,从而为痰湿质MS的早发现和早治疗提供可视化、客观可靠的依据;应用网络药理学方法预测三个方剂干预痰湿质MS的作用机制,为之后的研究工作提供思路;最后构建MS大鼠模型,筛选具备痰湿质的MS大鼠,探讨中药是否可以通过提高BAT表达改善痰湿质MS的体表热态,为中药治疗痰湿质MS寻找新靶点。第一部分临床研究:基于IRT技术探究痰湿质MS患者体表热态特征及机制初探目的:探究痰湿质MS患者体表热态特征及热态形成与BAT之间的关系。方法:依据痰湿质MS的纳入、排除标准,共纳入研究对象138例,分为三组,健康对照组31例,非痰湿质MS组54例,痰湿质MS组53例,并将每组分为青年、中年和老年三个年龄段分别进行研究。采集临床调查表和痰湿质亚量表,收集受试者基本资料;检测痰湿质MS诊断标准相关指标;检测BAT相关代谢指标LP、ADP和FGF-21水平。应用IRT技术采集受试者躯干部位红外热图,设立14个感兴趣区域(regions of interest,ROI);对受试者进行冷刺激试验,采集冷刺激前后受试者锁骨上区域(supraclavicularregion,SCR)红外热图,设立2个ROI;应用专业标注工具,对ROI体表平均温度进行测量和分析。结果:三组受试者性别、年龄等一般资料比较无差异(P>0.05),基线齐平。分析躯干部位红外热图得出,与健康对照组比较,MS两组躯干ROI平均温度降低,与非痰湿质MS组比较,痰湿质MS组大腹和右腰区域平均温度降低(P<0.05或P<0.01)。分年龄段比较,与同年龄段健康对照组相比,青年痰湿质MS组大腹、右腰、左腰区域平均温度显著降低,中年痰湿质MS组所有躯干ROI平均温度均显著降低(P<0.05或P<0.01),老年未见差异;与同年龄段非痰湿质MS组相比,中年痰湿质MS组大腹、右腰、左腰等区域平均温度降低(P<0.05),青年和老年未见差异。观察冷刺激前后SCR红外热图发现,与冷刺激前比较,冷刺激后,青年、中年健康对照组和非痰湿质MS组SCR平均温度显著升高(P<0.05或P<0.01),痰湿质MS组未见明显变化;冷刺激后,三组受试者出现最高温及最高温度出现快慢均呈健康对照组>非痰湿质MS组>痰湿质MS组。与其他两组比较,痰湿质MS组代谢指标BMI、HOMA-IR、FINS、LP和FGF-21水平升高,BM、ADP水平降低(P<0.01或P<0.05);中年痰湿质MS组部分躯干ROI平均温度与BAT相关代谢指标FINS具有负相关性,与FGF-21具有正相关性。结论:痰湿质MS患者体表热态出现躯干脏腑反射区平均温度降低,尤其在大腹和右腰区域,中年痰湿质MS温度降低更显著;痰湿质MS患者SCR对冷刺激反映滞后且温度变化不显著,说明BAT活性降低。痰湿质MS患者BAT活性降低,与躯干ROI热态的形成具有相关性。第二部分网络药理学研究:基于网络药理学方法探讨中药干预MS的作用机制目的:了解中药方剂枳术颗粒、复方丹参片和薏苡附子散干预MS的作用靶点和分子机制。方法:从TCMSP数据库检索并筛选出三个方剂所有中药的有效成分,应用Uniprot数据库进行名称规范;以“metabolic syndrome”为关键词,在GeneCards、OMIM、TTD和PharmGKB四个人类基因数据库中检索MS相关基因;利用Venny 2.1.0绘制韦恩图,获得药物-疾病交集基因;通过STRING数据库和Cytoscape 3.9.1软件构建D-C-T、PPI.网络,利用Network Analyzer插件对网络进行分析,得到三个方剂干预MS的重要有效成分,再利用CytoHubba插件找到三个方剂干预MS的核心靶点;在DAVID数据库中对交集基因进行GO功能和KEGG通路富集,并在微生信软件中对富集结果绘制柱状图和气泡图。结果:通过TCMSP数据库筛选得到枳术颗粒靶点基因219个,复方丹参片202个,薏苡附子散34个;检索四个疾病数据库,得到MS相关靶点1032个;最终获得药物-疾病交集靶点枳术颗粒69个,复方丹参片65个,薏苡附子散5个;分析D-C-T网络得到,枳术颗粒干预MS最关键成分为槲皮素、木犀草素和柚皮素,复方丹参片为槲皮素、木犀草素和四氢丹参酮,薏苡附子散为豆甾醇、美替妥英和柠檬二烯醇;分析PPI网络得出,枳术颗粒干预MS的核心靶点为IL-6、VEGFA、TNF等,复方丹参片为IL-6、TNF、VEGFA等,薏苡附子散为ESR1、EGFR、TP53等;通过GO和KEGG富集分析得出,枳术颗粒通过参与基因调控、药物应答等生物过程干预AGE-RAGE、脂质与动脉粥样硬化、胰岛素抵抗、非酒精性脂肪肝、内分泌等通路,复方丹参片通过参与血管生成、分泌因子等过程干预AGE-RAGE、脂质与动脉粥样硬化以及内分泌等通路,薏苡附子散通过参与多巴胺分解代谢和酶结合等过程主要干预多巴胺能神经突触信号通路。结论:方剂枳术颗粒、复方丹参片和薏苡附子散可以通过多成分、多靶点和多途径干预MS的发生发展,主要涉及糖脂代谢、内分泌和多巴胺通路。第三部分动物实验:中药通过提高BAT表达改善痰湿质MS大鼠体表热态的机制研究目的:探究BAT对痰湿质MS体表热态形成的影响,明确中药是否可以通过提高BAT表达改善痰湿质MS大鼠体表热态,并探讨其作用机制。方法:HFSSD喂养联合腹腔注射STZ构建MS大鼠模型,造模12周后,筛选符合痰湿质的MS大鼠,将其分为正常对照组、模型组、枳术颗粒组、复方丹参片组、薏苡附子散组以及合方组,进行中药干预4周。观察大鼠一般状态,称重,测量血压、腹围,观察大鼠自主活动能力以及肩胛部和腹部血流状况。应用IRT技术采集冷刺激前后大鼠肩胛部和腹部红外热图,分析体表平均温度。称量大鼠不同部位脂肪重量,检测大鼠血糖、血脂以及肝功能水平,观察大鼠肩胛部和血管周围脂肪组织形态和肩胛周围脂肪组织中UCP-1表达情况,检测大鼠体内BAT相关代谢指标、炎症因子和ET-1水平,检测BAT产热及分泌相关蛋白表达水平,产热基因mRNA表达水平,检测血清NO、NEFA水平及肝脏ATP含量和ATP酶活力。结果:与对照组相比,模型组大鼠体型肥胖、反应迟钝、动作迟缓,体重增加,旷场试验总路程、中央活动路程和穿格个数显著减少(P<0.05);FPG、CHO、TG、LDL-C、DBP、ALT水平显著升高(P<0.05或P<0.01);肩胛部BAT含量显著减少,内脏和皮下脂肪含量显著增多(P<0.05或P<0.01);肩胛部脂肪组织UCP-1含量减少,UCP-1、PGC-1α蛋白表达水平下降,UCP-1、PGC-1α、DIO2和CIDEA基因mRNA表达水平显著下降(P<0.05或P<0.01);冷刺激后肩胛部和腹部温度未见明显变化,平均温度显著低于对照组(P<0.05或P<0.01);PVAT形态趋于WAT,血清NO含量显著减少,ET-1含量显著增多,肩胛部血流量显著减少(P<0.01);CRP、IL-6和TNF-α水平显著升高(P<0.01);LP、FGF-21和VEGFA表达水平显著降低,FINS表达水平显著升高(P<0.05或P<0.01);NRG-4和FGF-21蛋白表达水平显著降低(P<0.05或P<0.01);血清NEFA含量显著升高,ATP含量和ATP酶活力显著降低(P<0.01)。与模型组相比,中药组大鼠一般状态改善,体重显著下降,大鼠自主活动能力增加;血糖、血压、血脂及腹围均有不同程度改善,BAT含量增加,内脏脂肪和皮下脂肪减少,UCP-1含量显著增加,产热基因UCP-1、PGC-1α、DIO2和CIDEA蛋白表达及mRNA表达水平升高(P<0.05或P<0.01);冷刺激后,肩胛部和腹部平均温度升高(P<0.05或P<0.01);PVAT形态棕色化明显,NO含量显著增多,ET-1含量显著减少,血流状况得到改善,BAT相关炎症指标和代谢指标水平均在一定程度上得到调节,FGF-21、NRG-4和IGF-1蛋白表达水平有不同程度升高(P<0.05或P<0.01);血清NEFA含量显著降低(P<0.01),ATP含量和ATP酶活力有不同程度升高(P<0.05或P<0.01)。结论:中药各组均可以在一定程度上提高痰湿质MS大鼠BAT表达水平,并通过提高BAT产热能力和内分泌能力改善大鼠血流状况、炎症反应以及糖脂代谢紊乱,从而进一步改善痰湿质MS大鼠体表热态,但每个方剂疗效各有侧重,综合比较,合方效果最佳。综上所述,痰湿质MS患者体表热态具有特征性表现,IRT技术为痰湿质MS的辨识和评价提供了可视化、客观化依据和方法;BAT作为干预痰湿质MS的新靶点,应予以进一步研究;三个中药方剂对痰湿质MS均有治疗作用,但合方效果最佳,说明痰湿质MS是复杂性疾病,需要综合性干预。