莪术醋制抗肝癌效应中代谢组学的研究开题报告

1. 研究目的与意义

莪术为姜科植物蓬莪术Curcuma phaeocaulis Val.、广西莪术Curcuma kwangsiensis S.G. Lee et C.F.Liang或温郁金Curcuma wengyujin Y.H.Chen et C.Ling的干燥根茎。其味辛苦、性温，归肝、脾经，具有行气破血、消积止痛之功效，临床常应用于治疗癥瘕积聚，经闭，心腹瘀痛；食积脘腹胀痛；跌打损伤，瘀肿疼痛等病症。现代研究表明，莪术中主要含挥发油和姜黄素类活性成分，挥发油类成分主要为莪术醇、莪术二酮等；姜黄素类成分主要为去甲氧基姜黄素、姜黄素等。研究表明这些活性成分具有较好的抗肿瘤、抗肝癌作用。近年来有实验研究发现莪术油、莪术醇、姜黄素和榄香烯等能够抑制人肝癌细胞的增殖，并诱导肝癌细胞的凋亡。而且莪术是符合醋制入肝理论的代表性常用中药，生莪术行气消积力强，醋制后主入肝经血分，增强散瘀止痛作用，其醋制后入肝效应明显增强已为临床疗效所证明。

代谢组学(metabolomics/metabonomics）是上世纪90年代中期发展起来的一门新学科，它是研究生物体系受外部刺激所产生的所有代谢产物变化的科学，所关注的是代谢循环中分子量小于1000的小分子代谢物的变化，反映的是外界刺激或遗传修饰的细胞或组织的代谢应答变化。代谢组学的概念来源于最初人们提出的代谢物组（metabolome），即指某一生物或细胞所有代谢产物，后来发展为代谢组学的概念。其最主要的特征是通过高通量的实验和大规模的计算，从系统生物学的角度出发，全面地综合地考察机体的代谢变化。作为一种崭新的方法学，代谢组学已成为国际上疾病与健康研究的一个重要热点。代谢组学的核心思想是通过内源性代谢物的变化来观测中药对机体所产生的整体效应，其思想具有与中医理论整体观念相一致的特点，并可根据代谢物组图谱的变化，发现生物标志物，阐明中药的整体效应，包括协同作用等，所以将代谢组学的方法应用到中药药效评价研究中具有重要意义。

本课题创新性的将代谢组学技术应用到莪术醋制抗肝癌的研究中，可以直观的观察到动物内源性产物的变化以及代谢规律，利用比较莪术醋制前后引起的大鼠代谢组的变化方法，来探讨莪术醋制抗肝癌可能的代谢调控机制。

2. 文献综述

莪术醋制抗肝癌效应中代谢组学的研究

袁晓莉

摘 要：代谢组学是中药物质基础研究的重要技术平台之一，能准确反映整体的代谢物图谱直接认识生命体的生理和生化状态。运用代谢组学方法在评价中药的疗效、安全性，中药的作用机制研究，中药作用模型的鉴别和确证，新药的筛选和开发、以及疾病的诊断等领域展示了其在中医药现代化研究中不可替代的优势地位，在中药现代化研究中，代谢组学方法和技术的应用具有广阔的发展前景。本实验研究利用比较莪术醋制前后引起的大鼠代谢组的变化的方法，来探讨莪术醋制抗肝癌可能的代谢调控机制。

3. 设计方案和技术路线

研究方案 （1） 查阅文献，了解生、醋莪术抗肝癌效应以及中药中常用的代谢组学研究方法； （2） 实验材料准备：醋莪术的炮制，生、醋莪术提取物的制备； （3） 造大鼠肝癌模型并给予生、醋莪术干预治疗； （4） 取大鼠的内源性代谢产物（血液、尿液、肝组织、粪便、胆汁等）； （5） 利用液相色谱或液质联用技术来分析内源性代谢产物（血液、尿液、肝组织、粪便、胆汁等）；检测一种或几种肝癌代谢标志物，研究其在代谢应答中的变化，并与已知生物途径关联，研究得出外源性物质或病理状态对这一生物途径的效应，并比较莪术醋制前后靶标分析变化结果。 1. 技术路线（附件可见图表） 造大鼠肝癌模型至 给予生、醋莪术干预治疗至 取大鼠的内源性代谢产物（血液、肝组织等）至 利用液相技术等分析内源性代谢产物至 根据实验结果，探讨醋莪术抗肝癌的可能机制 造大鼠肝癌模型 给予生、醋莪术干预治疗 取大鼠的内源性代谢产物（血液、肝组织等） 利用液相技术等分析内源性代谢产物 根据实验结果，探讨醋莪术抗肝癌的可能机制 造大鼠肝癌模型 给予生、醋莪术干预治疗 取大鼠的内源性代谢产物（血液、肝组织等） 利用液相技术等分析内源性代谢产物

4. 工作计划

2022年1月至2022年2月：根据查阅文献，制定具体的实验方案；准备实验材料；

2022年3月至2022年4月：实验材料的准备：醋莪术的炮制，生、醋莪术提取物的制备；造大鼠肝癌模型并给予生、醋莪术的干预治疗；生物样品的采集与处理；

2022年5月至2022年6月：分析内源性代谢产物，对实验结果进行综合分析，整理论文

5. 难点与创新点

（1）以往的药效试验或者毒性试验只是针对某一组织或特定器官的功能变化或毒性反应进行研究，有时难以发现药物某些方面的毒副作用，而代谢组学以研究生物体整体代谢变化为出发点，其优势在于可以全面的反映药物作用后引起的生物体内各个组织的代谢变化，全面反映药物毒副作用的情况，能够帮助人们快速的进行毒性药物的筛选以及找到毒性的发生机制。

（2）代谢组学用于中药现代化的研究将更能体现其核心思想，将传统中医药的优势、特色与现代科技术相结合，此外中药成分复杂，中药药效物质基础是制约中药现代化发展的重要瓶颈，也一直是中药科研的热点和难点，如今随着代谢物组学这一整体系统研究手段的出现，与中药研究多维多息的研究思路不谋而合。

（3）本课题将生、醋莪术给予大鼠肝癌模型干预治疗，取大鼠的内源性产物进行研究分析，来探讨莪术醋制抗肝癌可能的代谢调控机制。而通过内源性代谢物的变化来观测中药对机体所产生的整体效应，其思想具有与中医理论整体观念相一致的特点，并可根据代谢物组图谱的变化，来分析整体各个部分所受药物的影响。