PLOS ONE: Metabolomics Couplé avec multivariée et analyse des données Pathway sur Biomarkers potentiels dans l'ulcère gastrique et des effets d'intervention de Corydalis yanhusuo Alkaloid

Résumé

métabolomique, l'analyse systématique des métabolites potentiels dans un échantillon biologique, a été de plus en plus appliquée à la découverte de biomarqueurs, l'identification des voies perturbées, la mesure de cibles thérapeutiques, et la découverte de nouveaux médicaments. En analysant et en vérifiant la différence significative dans les profils métaboliques et des changements de biomarqueurs de métabolites, la métabolomique nous permet de mieux comprendre la substance des voies métaboliques qui peuvent clarifier le mécanisme des médicaments traditionnels chinois (MTC). Corydalis yanhusuo
alcaloïde (CA) est une composante majeure de Qizhiweitong (QZWT) prescription qui a été utilisé pour le traitement de l'ulcère gastrique pendant des siècles et son mécanisme reste flou complètement. Métabolite profilage a été réalisée par chromatographie en phase liquide à haute performance couplée à la spectrométrie (HPLC /ESI-TOF-MS) le temps de vol de masse et en conjonction avec l'analyse des données multidimensionnelles et l'analyse des voies. Le logiciel statistique Mass Profiller Prossional (MPP) et la méthode statistique, y compris ANOVA et analyse en composantes principales (ACP) ont été utilisés pour la découverte de nouveaux biomarqueurs potentiels pour clarifier le mécanisme de CA dans le traitement de l'acide injecté des rats avec un ulcère gastrique. Les changements dans le profilage métabolique ont été restaurés à leurs valeurs de ligne de base après le traitement CA selon les parcelles de score APC. Dix biomarqueurs potentiels différents et sept voies métaboliques clés qui contribuent au traitement de l'ulcère gastrique ont été découverts et identifiés. Parmi les voies, sphingophospholipide liées au réseau métabolisme du métabolisme et l'acide gras ont été gravement perturbé. temps réel amplification en chaîne par polymérase (RT-PCR), une analyse quantitative a été effectuée pour évaluer l'expression de gènes liés à deux voies permettant de vérifier les résultats ci-dessus. Les résultats montrent que modifiés biomarqueurs et les voies peuvent fournir des preuves pour comprendre les mécanismes d'action des médicaments et nous permettre d'accroître la productivité de la recherche vers la découverte métabolomique de drogues

Citation:. Tianjiao L, Shuai W, Xiansheng M, Yongrui B, Shanshan G, Bo L, et al. (2014) Metabolomics Couplé avec multivariée et analyse des données Pathway sur Biomarkers potentiels dans l'ulcère gastrique et des effets d'intervention de Corydalis yanhusuo
Alkaloid. PLoS ONE 9 (1): e82499. doi: 10.1371 /journal.pone.0082499

Editeur: Rakesh K. Srivastava, The University of Kansas Medical Center, Etats-Unis d'Amérique

Reçu: 15 mai 2013; Accepté: Octobre 24 2013; Publié: 15 Janvier 2014

Droit d'auteur: © 2014 Tianjiao et al. Ceci est un article en accès libre distribué sous les termes de la licence Creative Commons Attribution, qui permet une utilisation sans restriction, la distribution et la reproduction sur tout support, à condition que l'auteur et la source originelle sont crédités

Financement:. Ce travail a été soutenu par des subventions du Programme clé de la Fondation des sciences naturelles de l'Etat (n ° 81241111). Le Aglient et les bailleurs de fonds ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude, la collecte et l'analyse des données, la décision de publier, ou de la préparation du manuscrit

Intérêts concurrents:. Les auteurs déclarent que leur manuscrit n'a pas de relations avec Agilent Technologies Co, Ltd, en matière d'emploi, de conseil, brevets, produits en développement ou des produits commercialisés, etc. Cela fait partie d'un projet de master~s et se démarque de tout projet interne. L'un des auteurs correspondants, Xiaorong Ran, est employé par Agilent Technologies Co, Ltd., qui ont contribué à l'étude de conception, des expériences et /ou des analyses. Lei Wang est également employé par Agilent Technologies Co, Ltd, qui a supervisé l'étude et a contribué à modifier les erreurs grammaticales dans le manuscrit. Les auteurs confirment que l'emploi par Agilent Technologoies ne modifie pas leur adhésion à l'une des politiques PLOS ONE sur les données et les matériaux de partage.

L'ulcère gastrique Introduction est une maladie très répandue qui touche beaucoup de gens partout dans le monde entier en raison de sa morbidité plus élevée et plus. Selon les statistiques de 2005, l'incidence de l'ulcère gastrique était jusqu'à 80%, en particulier monde occidental. Il a 40-80% de la fréquence récurrente partout dans le monde. L'ulcère gastrique chez l'homme se produisent fréquemment en raison de divers facteurs endogènes et exogènes tels que le stress, le tabagisme, les carences nutritionnelles, l'acide chlorhydrique, la pepsine, Helicobacter pylori
, non-stéroïdien usage de drogues anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), l'alcool et infection [1]. Bien que ces facteurs ont été pensés pour être impliqués dans la pathogenèse des ulcères gastriques, le mécanisme de formation de l'ulcère est pas encore précisément compris [2], [3]. TCM a gagné l'acceptation croissante dans le monde entier au cours des dernières années et est généralement considéré comme étant naturel et inoffensif [4], [5]. Thérapies collectivement appelés TCM sont couramment utilisés pour traiter l'ulcère gastrique, qui comprend la médecine chinoise par les plantes et la prescription, etc.

QZWT prescription composé de Corydalis yanhusuo
, Radix Glycyrrhizae
et Radix Bupleuri
ect. ont été largement utilisés pour traiter l'ulcère gastrique pendant des siècles en Chine, en raison de sa performance thérapeutique significative dans l'application clinique [8] - [10]. Nous avons purifié CA à partir de plantes "Corydalis yanhusuo W.T. Wang" avec la pureté de 92%. Les constituants chimiques de Corydalis yanhusuo
ont été étudiés dans notre étude précédente. Tétrahydropalmatine, corydaline, protopine et al ont été les activités biologiques de Corydalis yanhusuo
. Les structures des constituants ont été examinés. CA est reconnu comme le composant actif majeur dans Corydalis yanhusuo
[6], et démontré avoir antiulcéreux effet utilisé dans la pratique clinique chinoise depuis de nombreuses années [7]. Il a également été rapporté que l'AC possède un effet anti-inflammatoire [8], [9]. Cependant, le mécanisme moléculaire détaillé de CA dans le traitement de l'ulcère gastrique est pas bien comprise.

Pour expliquer le mécanisme d'action des médicaments, de la méthodologie de la métabolomique a été largement utilisé [10]. Métabolomique est un élément important de la biologie des systèmes, en particulier pour déterminer le profil métabolique globale en détectant des milliers de petites et de grosses molécules dans divers milieux allant de cultures cellulaires à des fluides biologiques humains tels que l'urine, la salive et le sang [11], [12] [13]. Il a un grand impact dans les enquêtes sur la découverte de biomarqueurs, et d'identifier les voies perturbées en raison de maladie ou d'un traitement médicamenteux [14]. En analysant et en vérifiant les biomarqueurs précoces spécifiques d'une maladie, la métabolomique nous permet de mieux comprendre la substance des voies métaboliques qui peuvent clarifier le mécanisme d'action [15].

Les progrès récents de l'instrumentation et de calcul ont permis l'analyse simultanée de un grand nombre de métabolites. HPLC couplée à MS a été prouvé être une combinaison efficace pour les métabolites identifications et quantifications en raison de son excellente résolution et la sensibilité. Le but de l'étude actuelle était d'obtenir une vue systématique de disséquer le mécanisme de CA comme un traitement efficace pour l'ulcère gastrique. Les voies biochimiques spécifiques et uniques de l'efficacité des médicaments peuvent être identifiés, lorsqu'il est couplé avec des techniques d'analyse de données multidimensionnelles. Le but de cette étude est d'identifier plusieurs métabolites qui pourraient faciliter la compréhension du mécanisme d'action de CA et de faciliter leur intégration dans l'amélioration future de la thérapie TCM.

Matériel et méthodes

2.1 Déclaration éthique

Toutes les expériences ont été effectuées conformément aux protocoles d'animaux approuvés et les lignes directrices établies par le comité d'examen éthique médecine pour l'expérimentation animale de l'Université de Liaoning de la médecine traditionnelle chinoise.
Manutention

2.2 animaux et préparation des échantillons

Sept semaines vieux rats SD mâles pesant 200-250 g, ont été fournis par le centre animal expérimental de l'Université médicale de Dalian. La prise en charge et le traitement des rats étaient conformes à la norme de Pathogen spécifique gratuit. L'ulcère gastrique a été induite chez les rats selon la méthode dans un rapport précédent avec une légère modification [16], [17]. Trois jours après la production de l'ulcère gastrique, les rats ont été randomisés en cinq groupes: contrôle, modèle, CA groupe à dose élevée (32,4 mg /ml), CA groupe de dose moyenne (10,8 mg /ml) et de groupe à faible dose CA (3,6 mg /ml). Tous les rats dans les groupes ont été administrés par voie orale de la solution de groupe actif de 1,5 ml (groupes de modèles et de contrôle avec une solution saline) une fois par jour pendant 7 jours. Les rats ont été interdits de nourriture pendant 12 h avant les expériences, mais ont été autorisés à accéder à l'eau librement.

Le dernier jour, les rats ont été profondément anesthésié puis sacrifiés. On a recueilli le sang, le plasma et le sérum ont été séparés par centrifugation à 3000 tpm pendant 15 min à 4 ° C. Les échantillons de plasma ont été prélevés et conservés à -80 ° C éclair congelé dans l'azote liquide jusqu'à ce que l'analyse de la métabolomique ont été réalisées. Ensuite, les estomacs ont été coupés le long de la grande courbure, lavés avec une solution saline. La zone de l'ulcère a été mesurée par une boussole pour mesurer l'indice de l'ulcère. La surface de l'ulcère est égale à la largeur de temps de l'ulcère de la longueur de l'ulcère. Pour une évaluation histologique des échantillons de tissus gastriques ont été fixés dans du formol tamponné neutre à 24 h. sections de l'estomac ont été déshydratés avec de l'éthanol gradué, passé par le xylène, et inclus dans la paraffine. sections de paraffine (épaisseur 5 mm) ont été colorées à l'hématoxyline /éosine (HE). Les autres tissus ulcérés gastriques ont été rapidement prélevés et congelés dans de l'azote liquide jusqu'à ce que l'extraction de l'ARN tissulaire totale.

2.3 Metabolic Profiling

2.3.1 Chromatographie.

Chromatographie a été réalisée en utilisant un système HPLC série Agilent 1100 équipé d'une pompe quaternaire, dégazeur en ligne, échantillonneur automatique, et le compartiment de colonne thermostaté. Le volume d'injection a été fixé à 4 pi. Tous les échantillons ont été maintenus à 4 ° C pendant l'analyse. La séparation a été effectuée sur un * 100 mm 4,6, ZORBAX SB colonne C18 (Agilent, USA). La température de colonne a été réglée à 45 ° C. Les phases mobiles étaient composés d'acide formique à 0,1% dans l'eau (solvant B) et de l'acide formique à 0,1% dans de l'acétonitrile (solvant A), le débit a été réglé comme 1 ml /min avec un rapport de division 01:03, le gradient a été utilisé comme suit: un gradient linéaire de 70- 33% de B sur initialisés 5,0 min, 33 -98% de B sur 5,0 à 12,0 min. L'éluant a été introduit dans le spectromètre de masse directement. Après tous les 10 échantillons d'injection, un échantillon groupé que l'échantillon QC suivi d'un blanc a été injecté afin d'assurer la stabilité et la reproductibilité des systèmes LC-MS.

2.3.2 Spectrométrie de masse.

spectrométrie de masse Agilent 6220 TOF-MS avec une source d'ionisation par électrospray (ESI) en mode négatif a été utilisé. Le débit de gaz mourir (N2) a été fixé à 9 L /min. Le nébuliseur a été fixé à 45 psi. Les autres conditions optimales sont les suivantes: mourir température des gaz de 350 ° C, la tension de fragment de 120 V. Les données ont été recueillies dans le mode balayage complet de m /z 50-1050 uma sur 0-12 min. Les données ont été recueillies MS en mode barycentre.

2.3.3 multivariée analyse des données.

La procédure d'analyse des données est représenté sur la figure. 1. L'algorithme entité moléculaire Extractor (MFE) dans le logiciel d'analyse qualitative de masse Hunter a été utilisé pour extraire des caractéristiques-non identifiés, des composés untargeted moléculaires - dans chacune des données. L'algorithme MFE regarde pour les signaux de masse (ions) qui sont covariant dans le temps, estime possibles relations chimiques (isotopes, adduits, dimères, plusieurs états de charge), et génère un chromatogramme composé et composé spectre de masse extrait pour chaque fonction moléculaire. La liste de composé extrait pour chaque fichier a été exporté sous forme d'échange de composé Format (. Cef) fichier pour plus de masse Profiler Professional (version B.2.00, Agilent) analyse statistique. Les fichiers de fonctionnalités qui en résultent pour chaque échantillon ont été traités par ANOVA et PCA analyse en utilisant le logiciel MPP, qui aligné, normalisé, visualisées et filtré les caractéristiques moléculaires (la MFS), pour un traitement ultérieur [18], [19], [20], [ ,,,0],21]. Par la suite, la classification hiérarchique (état de l'arbre) a été appliqué aux fichiers de données. analyse typologique hiérarchique est une méthode statistique à des échantillons de groupe sans surveillance dans différents groupes ou branches de l'arbre hiérarchique. De cette façon, les relations entre les différents groupes sont représentés. L'arbre de condition a été affichée comme une carte de chaleur. L'identité des biomarqueurs avec des changements importants dans les groupes a été déterminée par les caractéristiques du navigateur ID de MPP.

2.3.4 Biomarqueurs d'identification.

L'identification de biomarqueurs potentiels a été déterminée par Q-TOF (Xevo G2). L'énergie de collision est 35ev MS et les données ont été obtenues dans le mode ion négatif, x (V4. MassLn1) logiciel a été utilisé pour l'analyse des données. Les identités des métabolites spécifiques ont été confirmées par la comparaison de l'information sur les éléments de leurs spectres de masse en utilisant les informations de composition élémentaire fournie par le logiciel.

2.3.5 Réseau et Pathway Analysis.

logiciel MPP a été employé à tous significatifs (dossier changement > 2) jusqu'à métabolites réglementés et réglementés vers le bas et les voies biologiques connexes. Les marqueurs potentiels identifiés ont été comparés avec le rapport précis de masse de charge dans certaines bases de données, y compris BDMH, KEGG, METLIN, LIPID MAPS et PubChem, pour découvrir les voies connexes. T-test et pliez-alter ont été utilisés pour déterminer la signification statistique dans les voies. P valeur < 0,05 et le dossier changement > 2 a été considéré comme critères pour statistiquement significatifs et seraient choisis

2.6 données
moléculaire

L'ARN total a été extrait des tissus de l'estomac, y compris le contrôle, le modèle et CA. groupes à l'aide d'un réactif de TRIZOL (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) selon les instructions du fabricant. L'ADNc a été synthétisé à partir de l'ARN total (1 pg) en utilisant le kit Transscript First-Strand cDNA Synthesis SuperMix (Beijing TransGen Biotech, Chine). temps réel PCR quantitative (CFX96, BIO-RAD, USA) a été réalisée en utilisant un kit TransStart ™ Top Green qPCR SuperMix (Beijing TransGen Biotech, Chine). Amorces utilisées pour amplifier S1Pr1, S1Pr3, SphK1, Got2 et Fabp1 étaient de Invitrogen (S1Pr1: GenBank acc pas NM_017301, S1Pr3:.. GenBank acc pas XM_225216, SphK1:.. GenBank acc pas NM_133386, Got2:... GenBank acc Non . NM_013177.2, Fabp1:.. GenBank acc pas NM_012556.2) et l'expression de ces transcrits a été quantifiée contre le gène de ménage β-actine, qui a été amplifié en utilisant les amorces 5'-TGGCACCACACTTTCTACAATGA-3 'et 5'-AGGGACAACACAGCCTGGAT- 3 '. niveaux de gènes cibles d'expression ont été analysées en utilisant le système du Gestionnaire CFX (BIO-RAD, États-Unis).

2.7 Analyse statistique

Les données sont exprimées en moyenne ± SEM. SPSS 19.0 pour Windows a été utilisé pour l'analyse statistique. Les données ont été analysées en utilisant le ANOVA, avec p < 0,05 défini comme le niveau de signification statistique

Résultat

3.1 Effet de CA sur l'acide acétique injecté induite par l'ulcère gastrique modèle
.

le modèle expérimental d'acide acétique injecté induite par endommagement de la muqueuse gastrique chez le rat est souvent utilisé pour cribler des composés pour l'activité anti-ulcère en ce qu 'il sert comme la principale cause de l'ulcère gastrique chez les humains [22]. l'acide acétique injecté intense induite par des lésions de la muqueuse gastrique dans la formation d'ulcère dans le groupe de modèles (fig. 2A) des rats qui présente une différence significative par rapport au groupe témoin (Fig. 2B). observation pathologique a été utilisé pour CONFIRME les dégâts de l'acide-induite dans les couches superficielles de la muqueuse gastrique ulteriorly acétique. les ulcères gastriques induits par l'acide acétique (Fig. 2C) a un effet d'érosion sur la muqueuse, ce qui était accompagnée d'une fracture du muscle et de l'infiltration de cellules inflammatoires dans les couches par rapport au témoin (Fig. 2D). Les résultats ont montré que le modèle d'ulcère gastrique a été reproduit avec succès. Les résultats de l'évolution temporelle montré sur la Fig. 2E illustrent le fait que la surface de l'ulcère chez les rats traités par AR est resté significativement plus faible par rapport aux valeurs respectives chez les rats modèles au septième jour, donc on a choisi les échantillons du septième jour pour l'analyse. Pour évaluer les effets de l'AC, comme le montre la Fig. 2F, la zone de l'ulcère gastrique chez les groupes de dose CA a été significativement diminué par rapport au groupe de modèle (p < 0,01). Nos résultats expérimentaux suggèrent que CA peut effectivement guérir l'ulcère gastrique, en particulier le groupe de dose intermédiaire. Il semble qu'il y ait un chevauchement marqué entre les voies pathogéniques neuronaux impliqués dans l'ulcère genèse et la dépression. Par conséquent, il est surprenant de constater que des médicaments pour le traitement des épisodes dépressifs peut aussi exercer un effet protecteur puissant contre l'ulcère gastrique [23]. La raison pour laquelle le groupe de dose moyenne CA ont un meilleur effet thérapeutique que le groupe à dose élevée peut être CA groupe à dose élevée a un rôle à inhiber nerf. On a examiné l'effet de CA pour étudier davantage le mécanisme.

3.2 Étude métabolomique

3.2.1 Acquisition et traitement des données de profil métabolique.

Les chromatogrammes d'ions totaux représentatifs ( TIC) des échantillons de plasma provenant de commande, le modèle et les groupes de dose CA dans les modes négatifs sont présentés sur la Fig. 3 en utilisant les conditions optimales de LC-MS décrites ci-dessus. Faible métabolites de masse moléculaire pourraient être bien séparés dans le court laps de temps de 15 min. Afin de mieux visualiser les similitudes et les différences subtiles entre ces ensembles de données complexes, plusieurs méthodes de reconnaissance de formes ont été utilisées pour phénotype le métabolome plasmatique de rats. Ici, l'analyse de classification hiérarchique et de l'APC ont été utilisés pour classer les phénotypes métaboliques et d'identifier les métabolites differenting. Hiérarchique analyse de la concentration des données métabolomique a montré la ségrégation nette entre le contrôle, le groupe de modèle et le groupe de dose CA (Fig. 4). Dans les scores de l'APC, chaque point représente un échantillon individuel. Les résultats de l'ACP sont affichés sous forme de diagrammes de pointage indiquant la dispersion des échantillons, qui indiquent des compositions de métabolomique similaires lorsque regroupés et composition différente métabolomes lorsqu'ils sont dispersés. Le PCA scores parcelle pourrait diviser les différents échantillons de plasma en différents blocs, respectivement, ce qui suggère que les profils métaboliques ont changé. En ce qui concerne l'information analyste de l'APC dans notre expérience a montré à la Fig. 5, les groupes de contrôle et le modèle sont sensiblement divisées en deux classes, ce qui indique que le modèle d'ulcère gastrique induite par l'acide acétique a été reproduit avec succès. Plus subtils changements peuvent être trouvés par la reconnaissance de motif approche pointage parcelles de PCA. les résultats de l'APC afficher que le groupe de modèle était loin des quatre groupes restants, indiquant que modèle métabolique modifié résulte de l'acide induite peut être sensiblement différent des autres acétique. La position du groupe de traitement était près du groupe de contrôle, ce qui suggère que modèle métabolique modifié a été causé par CA. Les résultats manifeste que CA pourrait changer l'état métabolique anormal et peut avoir un mécanisme d'ulcère gastrique induite par l'acide acétique traitement différent.

3.2.2 Identification des biomarqueurs potentiels.

La petite molécule métabolites de différences significatives (test T, p < 0,05) ont été recherchées par le logiciel du MPP. Les marqueurs potentiels ont été identifiés en utilisant le "ID navigateur" pour rechercher dans la base de données Metlin (http://metlin.scripps.edu/) et par rapport au rapport de charge de masse précis dans certaines bases de données, y compris BDMH (http: //www. hmdb.org/), KEGG (http://www.genome.jp/kegg/), LIPID MAPS (http://dev.lipidmaps.org:25424/) et PubChem (http: //pubchem.ncbi. nlm.nih.gov/). Nous pouvons connaître le nom probable de biomarqueurs potentiels à travers la première étape. Dans la présente étude, 10 biomarqueurs potentiels ont été identifiés (tableau 1). La masse moléculaire précise des composés avec des changements importants dans les groupes a été déterminée dans les erreurs de mesure (< 5 ppm) par Waters Xevo G2 QTOF, et en attendant, la composition élémentaire potentiel, le degré d'insaturation et fractionnaire abondance isotopique de composés ont été obtenus. La formule moléculaire présumée a été recherché dans ChemSpider (http://www.chemspider.com/), BDMH et d'autres bases de données pour identifier les éventuelles constitutions chimiques, et des données MS /MS ont été criblés pour déterminer les structures potentielles des ions. Sphingosine-1-phosphate (S1P) et de l'acide stéarique ont été prises à titre d'exemples pour illustrer des fragments de la structure et le processus d'évaluation. Les informations de spectrométrie de masse primaire et secondaire a été analysé par Masslynx (vision 4.1, eaux) du logiciel, par rapport à la base de données, et des fragments d'ions de 379,2488 (C _{18 H 38NO 5P) a montré sur la Fig. 6 A. Les principaux ions fragments analysés par criblage MS /MS étaient m /z 224,080, 165,1254 et 82,0238, qui pourrait correspondre à la perte de C 7H 15NO 5P, C 11H 17O, C 4H 4NO respectivement. Enfin, il a été spéculé que la S1P après et se référant en fonction de la taille de leur polarité. Pendant ce temps, des fragments d'ions d'acide stéarique 284.2715 (C 18H 36O 2) (Fig. 6 B) étaient 212,2419 (C 15H 32), 143,1359 (C 9H 19O), 117,0962 (C 6H 13O 2) et 83,0962 (C 6H 11).}

Les biomarqueurs décrits ci-dessus ont été révélés ont près relation avec la formation et le traitement de l'ulcère gastrique. La forte hausse régulée D-glucose, la lysine, l'acide urique, l'acide pyruvique, la corticostérone, de la sphingosine-1-phosphate et la régulation négative du tryptophane, glycocholate, l'acide hexadécanedioïque, l'acide stéarique ont été observées dans le groupe de modèles par rapport au groupe témoin (Fig. 7 ). Cette différence des métabolites peuvent désigner leur potentiel en tant que biomarqueurs ciblés pour différencier l'ulcère gastrique et états normaux. Suivi de l'évolution de ces métabolites peut prédire le développement de l'ulcère gastrique. Les biomarqueurs 1, 2, 3, 4, 7, 8 ont diminué après le traitement du CA, au contraire, les autres biomarqueurs ont été augmentés. En outre, afin de caractériser les effets anti-ulcéreux de l'AC plus clairement, les changements dans les concentrations relatives des métabolites cibles identifiés dans différents groupes ont été analysées, nous avons constaté que la teneur de ces marqueurs plus proches clés groupe normal. Les résultats indiquent le mécanisme pour le traitement des ulcères gastriques peut être atteint grâce à la régulation de ces marqueurs de manière significative et leur interaction comme Fig. 8. Par exemple, l'acide stéarique qui a appelé 17fa, a relation avec l'acide thapsique si la protéine Fabp1 (liaison aux acides gras protein 1). Le réseau indique non seulement l'interaction entre les biomarqueurs, mais fournit également des informations de protéines potentiel, les gènes, les enzymes et les processus biologiques. Elle contribue à la découverte de la cible lors de l'apparition et le traitement de l'ulcère gastrique et est conducteur pour le développement de nouveaux médicaments pour soigner l'ulcère gastrique.

3.3 Détermination des niveaux d'ARNm pour confirmer les biomarqueurs

pour confirmer nos résultats de la métabolomique, nous avons besoin de données moléculaires, donc nous avons identifié 5 ARNm qui sont liés aux 4 biomarqueurs potentiels et 2 voies métaboliques avec RT-PCR. métabolisme Sphingolipides, y compris S1Pr1, S1Pr3 et SphK1 ont été examinés comme le montre la figure. 8. Les résultats sont résumés sur la Fig. 9. Le niveau de S1Pr1, SIPr3 et SphK1 ARNm ont été significativement régulée positivement dans le groupe de modèles, les niveaux d'expression étaient 5,21, 2,54, 6,57 fois par rapport au groupe témoin, qui était en accord avec nos résultats et les données précédentes. Après le traitement CA, les niveaux de S1Pr1, S1Pr3 et SphK1 expression étaient de retour au niveau basal. S1P est formé par deux kinases, la sphingosine kinase 1 et 2 (SphK1 et SphK2), mais aucune différence n'a été observée dans l'expression SphK2 entre tous les groupes (données non présentées), le résultat est conforme à nos résultats du réseau. Ici, nous pouvons expliquer un mécanisme potentiel de CA dans le traitement de l'ulcère gastrique en bloquant S1P augmentant. Nous avons également constaté une diminution de l'expression Fabp1 et Got2 dans le groupe de modèle (Fig. 9), par rapport au groupe témoin. Mais CA fait groupes étaient près du groupe de contrôle, ce qui a confirmé que l'effet thérapeutique du CA est liée au métabolisme des acides gras à partir du niveau moléculaire.

3.4 Pathway Analysis

Une analyse plus détaillée des voies et réseaux influencés par l'ulcère gastrique a été réalisée par le député. Les voies spectacles obtenus dans le tableau 2. Nous utilisons la haute qualité KEGG voies métaboliques comme la base de connaissances du backend pour identifier les voies les plus pertinentes, telles que le métabolisme des sphingolipides, cycle de l'acide tricarboxylicacidcycle, le métabolisme de la biotine et ainsi de suite, dans lequel 7 voies uniques ( énumérées dans le tableau 1) pour le groupe de modèles a été identifié. biomarqueurs potentiels liés au métabolisme de l'acide folique, le métabolisme des acides gras et des voies de métabolisme des sphingolipides sont également conformées. Sur les 6 métabolites distincts identifiés à partir de ces voies, beaucoup sont à divers stades d'avancement de l'ulcère gastrique. Certains métabolites ont changé de manière significative, comme le glycocholate, l'acide hexadécanedioïque, l'acide stéarique ont été découverts et utilisés pour expliquer le mécanisme d'acide gras. Ces résultats suggèrent que ces voies cibles montrent les perturbations marquées sur la formation de l'ulcère gastrique et pourraient contribuer au développement de l'ulcère gastrique.

Discussion

Les ulcères gastriques chez l'homme reviennent fréquemment, et la difficulté dans le traitement de leur est indiqué par l'adage «une fois un ulcère, toujours un ulcère» [24]. De nombreux facteurs peuvent augmenter l'incidence de l'ulcère gastrique, mais le mécanisme n'a pas été bien compris. Par conséquent, l'efficacité du traitement médicamenteux dépend non seulement de la diminution des facteurs nuisibles, mais aussi sur les métabolites modifiés qui régulent la voie du métabolisme. En particulier, la découverte de biomarqueurs qui prédisent le risque d'ulcère gastrique sera l'occasion de diagnostiquer et de permettre un traitement pharmacologique en temps opportun. QZWT a été utilisé pour soigner l'ulcère gastrique pendant de nombreuses années en Asie, bien que son mécanisme reste flou. Metabolomics couplés avec des outils de données multidimensionnelles qui permettent de quantifier simultanément des milliers de métabolites dans un organisme vivant a été utilisé pour analyser les biomarqueurs dans l'ulcère gastrique [25]. En outre, la compréhension des biomarqueurs a suscité un nouvel intérêt dans les domaines des programmes de découverte de médicaments et la surveillance des maladies, fournissant précieux-sites sur les mécanismes de la maladie complexes [26]. Cette étude a donc été conçu pour élucider le mécanisme sous-jacent de CA sur la régulation de l'ulcère gastrique des voies métaboliques dans une vision globale.

Le modèle de l'ulcère gastrique chez le rat a été reproduit avec succès. Des échantillons de plasma ont été analysés par HPLC /ESI-TOF-MS et une analyse statistique à plusieurs variables. Les résultats ont montré que la surface de l'ulcère et les profils métaboliques dynamiques après un traitement de CA ont été fermés au groupe témoin, ce qui démontre que le CA avait une efficacité thérapeutique. Selon l'analyse de la métabolomique, 10 biomarqueurs potentiels et 7 voies métaboliques connexes ont été identifiés dans notre étude. Le D-glucose, la lysine significativement régulée vers le bas, l'acide urique, l'acide pyruvique, la corticostérone, de la sphingosine-1-phosphate et le réglage en tryptophane, glycocholate, l'acide hexadécanedioïque, l'acide stéarique ont été observées dans le groupe AR par rapport au groupe de modèles. En outre, le métabolisme de l'acide folique, le métabolisme des acides gras, et le métabolisme des sphingolipides et de nombreux autres ont été métabolisme confirmé avoir un impact sur l'ulcère gastrique. Nous avons déterminer l'expression d'ARNm en relation avec le métabolisme du métabolisme des sphingolipides et des acides gras pour valider le mécanisme. d'autres protéines potentiels nombreux, les gènes, les enzymes et les bioprocédés fermés à d'autres voies ont besoin de futures expériences pour valider.

En analysant et en vérifiant les biomarqueurs précoces spécifiques d'une maladie, la métabolomique nous permet de mieux comprendre les processus pathologiques et les voies métaboliques substance . Nous croyons que le biomarqueur et la voie des analyses ont un grand potentiel pour explorer et de clarifier l'action thérapeutique de la MTC. Dans l'étude actuelle, nous avons caractérisé l'interaction biomarqueur réseaux impliquent des protéines, des gènes, des enzymes et des bioprocédés comme représenté sur la Fig. 8. S1P agissent au niveau extracellulaire comme un ligand pour ses récepteurs spécifiques-S1PRs, est maintenant reconnu en tant que régulateur de nombreux processus physiologiques et physiopathologiques, y compris des troubles inflammatoires tels que la polyarthrite rhumatoïde, la maladie intestinale inflammatoire et une sepsie [27], [28]. Une inflammation qui se produit dans la muqueuse du tractus gastro-intestinal, ce qui provoque un ulcère gastro-intestinal [29]. Nos résultats montrent que CA peut diminuer l'expression de S1P et de ses récepteurs, y compris S1Pr1 et S1Pr3, pour soulager les problèmes de l'inflammation pour soulager la formation d'ulcères gastriques [30]. S1P est formé par SphK2 SphK1 et [31]. SphK1 pouvez activer la voie NF-kB qui a lancé par la principale molécule de signalisation inflammatoire TNF-α. En bref, NF-kB et le TNF-α est étroitement liée à la forme et de guérir l'ulcère gastrique [32], [33]. Nous avons également constaté que le manque de SphK1 (non SphK2) inhibe de manière significative l'ulcère gastrique, ce qui indique que SphK1 peut jouer un rôle central dans l'ulcère gastrique. Ainsi, le métabolisme des sphingolipides peut être une cible viable pour le traitement d'ulcère gastrique.

L'acide stéarique, glycocholate et de l'acide hexadécanedioïque changé provoque un trouble du métabolisme des acides gras de fermeture à l'incidence et la réhabilitation de l'ulcère gastrique [34], [35] . Les acides gras, y compris etc acide stéarique, généralement considéré comme la source d'énergie, ont suscité un intérêt pour la recherche et la santé publique, en raison de leurs effets sur la santé et les maladies humaines. Les acides gras sont bénéfiques pour la promotion de la santé. l'acide stéarique, le glycocholate et hexadécanedioïque sont régulés par Fabp1, l'enzyme de liaison des acides gras protéine 1. Dans une analyse de RT-PCR, la faible expression de Fabp1 dans le groupe de modèle suggère que l'activité Fabp1 inhibant peut réduire l'acide stéarique, le glycocholate et l'acide hexadécanedioïque et conduire à des troubles du métabolisme des acides gras. Par conséquent, l'augmentation de la réponse inflammatoire et de la dysfonction mitochondriale et favoriser la formation de l'ulcère. Cependant, CA peut équilibrer ce trouble en augmentant l'expression de Fabp1 [36]. Glutamique-oxaloacétique transaminase 2 (Got2) est une enzyme importante dans le cycle de l'acide tricarboxylicacidcycle (cycle TCA). Le sévèrement inhibition de TCA causée par la diminution du Got2 contribuera à la formation de l'ulcère gastrique. Les métabolites d'acides aminés tels que le tryptophane et de ses métabolites in vivo ont un rôle dans le métabolisme extensif tryptophane. Le plus important est que les troubles du métabolisme du tryptophane peuvent causer des troubles du TCA. TCA jouent un rôle dans la guérison de l'ulcère gastrique [37]. Down-régulation de l'expression Got2 ARNm dans le groupe de modèle et de régulation à la hausse dans les groupes CA ont déjà été démontré dans notre résultat. Toutes ces données indiquent clairement que le mécanisme moléculaire de CA traitement de l'ulcère gastrique a été étroitement liée à ses effets sur l'équilibre TCA. Ces résultats impliquent les effets de CA peuvent être médiés par des protéines, des enzymes, et la voie du métabolisme.

• PLOS ONE: L'expression diminuée des facteurs de croissance pro-angiogéniques et leurs récepteurs dans Ulcères gastriques des patients cirrhotiques
• PLOS ONE: In Vivo activité antioxydante et Antiulcéreux de Parkia speciosa éthanolique Leaf Extract contre Ethanol-Induced Ulcère gastrique chez des rats