基于代謝組學的速效救心丸抗心肌缺血作用機制研究

賈志鑫，潘明霞，劉力榕，朱美霞，方 聰，于智穎，劉 潔，李月婷2, ，肖紅斌*

基于代謝組學的速效救心丸抗心肌缺血作用機制研究

賈志鑫1, 2，潘明霞3，劉力榕3，朱美霞3，方 聰3，于智穎3，劉 潔1, 2，李月婷2, 3，肖紅斌1, 2*

1. 北京中醫藥大學，北京中醫藥研究院，北京 100029 2. 北京中醫藥大學 中藥分析與轉化研究中心，北京 100029 3. 北京中醫藥大學中藥學院，北京 100029

研究速效救心丸對心肌缺血大鼠的保護作用及對血漿代謝物的影響，初步探討其干預心肌缺血的代謝途徑和可能機制。采用垂體后葉素建立大鼠心肌缺血模型，通過病理組織切片和肌酸激酶（creatine kinase，CK）、丙氨酸轉氨酶（alanine aminotransferase，ALT）、天冬氨酸轉氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、羥丁酸脫氫酶（hydroxybutyrate dehydrogenase，HBDH）、乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）生化指標評估速效救心丸對心肌缺血大鼠的保護作用；采用超高效液相色譜-四級桿飛行時間質譜聯用（UHPLC-QTOF/MS）技術對血漿進行代謝組學研究，篩選潛在生物標志物并富集代謝通路。速效救心丸可明顯改善心肌缺血大鼠心臟組織病理變化；顯著降低血漿CK、AST、HBDH、LDH活性（＜0.05、0.01），升高SOD活性（＜0.05、0.01）。代謝組學分析共篩選到39個潛在生物標志物，涉及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝、三羧酸循環、谷氨酰胺和谷氨酸代謝等7條通路。速效救心丸能夠有效改善模型大鼠的心肌缺血損傷，可能通過影響能量代謝及鞘脂代謝等相關通路發揮作用。

速效救心丸；心肌缺血；代謝組學；潛在生物標志物；能量代謝；鞘脂代謝；丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝；三羧酸循環

心肌缺血是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）的主要表現[1]。我國居民由冠心病引起的死亡占疾病死亡構成的40%以上，嚴重危害生命安全[2]；急性或持續心肌缺血可引起急性心肌梗死，并發心律失常、休克或心力衰竭，危害人類健康[3]。因此，抗心肌缺血藥物的作用機制研究是備受關注的關鍵科學問題。

速效救心丸是由川芎和冰片等制成的滴丸型中成藥，川芎辛、溫，歸肝經，冰片辛、苦，微寒，歸心脾肺經。2味藥合用可充分發揮辛香走竄之力，起到行氣活血、祛瘀止痛、活血化瘀、開竅醒神的功效[4]。速效救心丸臨床常用于改善冠心病患者心肌缺血狀態、緩解心絞痛等癥狀，其起效快、療效顯著且無明顯不良反應[5-7]。研究表明，速效救心丸治療冠心病心絞痛的療效優于復方丹參滴丸（同等強度活動心絞痛發作頻率減少，心電圖ST-T段顯著改善，2種藥相比有顯著性差異），且成本較低[8]；針對急性冠狀動脈綜合征患者改善血液流變學異常的作用強于消心痛（如全血黏度、血漿黏度、血小板黏附率等指標均有顯著性差異），且無明顯不良反應[9]。目前，關于速效救心丸的研究主要集中在化學成分、體內成分含量測定等方面，其作用機制研究涉及擴張血管、抗血小板聚集、抗動脈粥樣硬化、改善再灌注損傷和促進血管新生等[10-12]。由此可見，速效救心丸發揮心肌細胞保護作用的作用機制仍待進一步探索，有關其對體內代謝物輪廓的調節作用尚未見文獻報道。

代謝組學把機體作為一個完整的系統來研究，具有整體性、系統性的特點，其研究思路與中醫藥的整體觀和辨證論治特點吻合，為中藥復雜系統研究和新藥研發提供了有力手段[13]。隨著對復雜機體認識的逐步深入，代謝組學研究逐步從潛在標志物的發現轉移到代謝機制的研究，通過代謝通路的富集探討可能的作用通路，為作用機制研究提供科學的數據支撐。本研究采用垂體后葉素（pituitrin，Pit）制備大鼠心肌缺血模型，通過組織病理學及生化指標評價造模情況及速效救心丸藥效，并基于超高效液相色譜-四級桿飛行時間質譜聯用（UHPLC-QTOF/MS）技術對血漿樣本進行代謝組學研究，篩選潛在生物標志物、富集代謝通路，分析速效救心丸對生物標志物的調控作用及可能機制，以期為速效救心丸抗心肌缺血作用機制的闡明提供科學的數據支撐。

1 材料

1.1 動物

清潔級雄性SD大鼠，體質量（200±5）g，6周齡，購自維通利華（北京）實驗動物技術有限公司，合格證號SCXK（京）-2016-0011。動物實驗按照飼養和使用指南進行，并經北京中醫藥大學實驗動物倫理委員會批準（批準號BUCM-4-2021083102-3044）。實驗期間動物晝夜節律正常，并保證其自由進食飲水。

1.2 藥品與試劑

速效救心丸（40 mg/粒，批號619350）購自天津中新藥業集團股份有限公司；Pit（批號20210811）購自中大獸藥有限責任公司；羧甲基纖維素鈉（批號S14016）、水合氯醛（批號S24149）購自上海源葉生物科技有限公司；LC-MS級乙腈、HPLC級甲醇購自美國Thermo Fisher Scientific公司。

1.3 儀器

Agilent iFunnel 6550 Q-TOF LC/MS四極桿飛行時間質譜儀，配有四元梯度泵、柱溫箱、自動進樣器等（美國Agilent公司）；AU480型全自動生化分析儀（美國貝克曼庫爾特公司）；AT201型十萬分之一電子天平（瑞士Mettler Toledo公司）；Milli-Q超純水制備儀（德國Millipore公司）；KQ-500E型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；冷凍離心機（美國Sigma公司）；BX53型顯微鏡（日本Olympus公司）。

2 方法

2.1 藥物的配制

速效救心丸研磨后過100目篩，用0.5%羧甲基纖維素鈉配制成質量濃度分別為7.56、15.1 mg/mL的混懸液用于大鼠ig給藥；配制質量濃度為0.1 g/mL的水合氯醛用于大鼠ip麻醉。

2.2 動物分組與給藥

SD大鼠適應性飼養1周后進行實驗。將SD大鼠隨機分為4組，分別為對照組、模型組和速效救心丸低、高劑量（75.6、151.0 mg/kg，分別相當于臨床1、2倍劑量）組，每組8只。各給藥組ig相應藥物，1次/d，連續7 d。第7天給藥后0.5 h，模型組和各給藥組ip Pit造模（10 mL/kg）。

2.3 樣本收集

造模后3 h進行血漿及心臟樣本的收集。大鼠ip水合氯醛麻醉（3.5 mL/kg）后，腹主動脈取血，置于肝素鈉潤過的離心管中，3500 r/min離心15 min，取上清即得血漿。用生理鹽水灌流心臟后取心臟，用多聚甲醛固定用于組織病理學分析。

2.4 生化指標檢測及組織病理學

利用全自動生化分析儀測定大鼠血漿中的肌酸激酶（creatine kinase，CK）、天冬氨酸轉氨酶（aspartate aminotransferase，AST）、羥丁酸脫氫酶（hydroxybutyrate dehydrogenase，HBDH）、乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）及丙氨酸轉氨酶（alanine aminotransferase，ALT）活性。

采用蘇木素-伊紅（hematoxylin-eosin staining，HE）染色法對靶器官心臟進行染色，觀察造模前后及藥物對大鼠心臟的影響。取多聚甲醛固定的心臟，經過脫水、包埋、切片、染色后，將其置于光學顯微鏡下觀察，并對主要部位進行拍照。

2.5 代謝組學分析

2.5.1 樣品前處理 分別取各組血漿樣品200 μL解凍，加入600 μL冷乙腈，渦旋30 s沉淀蛋白，4 ℃、12 000 r/min離心10 min，取上清液真空濃縮。加入100 μL 10%乙腈溶液，超聲溶解，4 ℃、12 000 r/min離心15 min，取上清液進樣分析。

分別取對照組、模型組和給藥組血漿樣品各20 μL均勻混合，得到混合血漿樣品，記為質控樣品。質控樣品前處理方法與血漿樣品前處理方法相同。每進樣分析10個樣品后分析1次質控樣品，用于評估液質聯用系統序列樣本分析的穩定性。

2.5.2 UHPLC-QTOF/MS分析

（1）色譜條件：Waters Acquity UPLC HSS T3色譜柱（100 mm×2.1 mm，1.8 μm）；流動相為0.1%甲酸水溶液（A）-乙腈（B），梯度洗脫：0～5 min，5%～45% B；5～8 min，45%～80% B；8～10 min，80%～95% B；10～18 min，95% B；18～20 min，95%～5% B；20～22 min，5% B；進樣量為正離子模式10 μL，負離子模式5 μL；柱溫為35 ℃；體積流量為0.3 mL/min。

（2）質譜條件：正離子模式：干燥氣溫度為225 ℃；干燥氣體積流量為15 L/min；噴霧氣壓力為241.325 kPa；鞘氣溫度為350 ℃，鞘氣體積流量為11 L/min；噴嘴電壓為1500 V；毛細管出口電壓為380 V；毛細管電壓為4000 V；質譜掃描范圍50～1200。負離子模式：干燥氣溫度為225 ℃；干燥氣體積流量為15 L/min；噴霧氣壓力為241.325 kPa；鞘氣溫度為350 ℃，鞘氣體積流量為11 L/min；噴嘴電壓為1500 V；毛細管出口電壓為380 V；毛細管電壓為3500 V；質譜掃描范圍50～1400。

2.5.3 數據處理與統計 將采集到的UHPLC-QTOF/MS數據導入Profinder，對譜圖進行峰的發現、對齊、濾過及歸一化等操作，導出CEF文件及CSV文件。利用安捷倫Mass Profiler Professional（MPP）軟件對導出的CEF文件數據進行批處理，比較模型組與對照組，速效救心丸中、高劑量組與模型組之間的差異。通過單因素方差分析進行多組之間的比較，并以＜0.05、fold change＞2為篩選條件得到差異代謝物。與此同時，利用SIMCA-P 14.0軟件對導出的CSV文件數據進行多元統計分析，包括無監督模式的主成分分析（principal component analysis，PCA）和正交-偏最小二乘法-判別分析（orthogonal- partial least squares- discriminant analysis，OPLS-DA），獲取變量重要性投影值（variable importance for projectio，VIP）值，進一步篩選VIP＞1且|(corr)|≥0.58的差異代謝物為潛在生物標志物[14-16]。

利用MPP軟件中的ID Browser對潛在生物標志物進行化合物鑒別，根據高分辨質譜數據、二級質譜數據結合數據庫如Metlin（http://metlin.scripps.edu）、HMDB（http://www. hmdb.ca）等進行化合物鑒定，匹配得到潛在生物標志物名稱、京都基因與基因組百科全書（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）通路ID等信息。運用MetaboAnalyst 5.0（https://www. metaboanalyst.ca/）平臺對篩選得到的潛在生物標志物進行富集，獲取速效救心丸調控心肌缺血的可能代謝通路。

采用IBM SPSS Statistics 26對生化指標測定結果進行統計分析，以表示含量及偏差，并采用獨立樣本檢驗進行組間比較。

3 結果

3.1 速效救心丸對心肌缺血模型大鼠生化指標的影響

如圖1所示，與對照組相比，模型組大鼠血漿中CK、LDH、AST和HBDH活性均顯著升高（＜0.05、0.01），SOD活性顯著降低（＜0.05）；各給藥組血漿中CK、LDH、AST和HBDH活性均顯著降低（＜0.05、0.01），SOD活性顯著升高（＜0.05、0.01）。

C-對照組 M-模型組 DL-速效救心丸低劑量組 DH-速效救心丸高劑量組，下圖同 與對照組比較：*P＜0.05 **P＜0.01；與模型組比較：#P＜0.05 ##P＜0.01

3.2 速效救心丸對心肌缺血大鼠心臟組織病理的影響

如圖2所示，對照組大鼠心臟心肌細胞結構清晰，組織形態規則，心肌纖維排列正常，未見炎癥浸潤或壞死；模型組大鼠心臟出現大量的炎癥浸潤，胞質疏松淡染，局部心肌纖維排列不規則，可見心肌細胞死亡；各給藥組上述病理變化明顯改善，且以速效救心丸高劑量組作用最佳。組織病理學及生化指標結果表明SD大鼠心肌缺血模型制備成功，速效救心丸具有顯著的心臟保護作用，且高劑量組的改善效果較低劑量組更為明顯。

圖2 速效救心丸對心肌缺血大鼠心臟組織病理變化的影響 (HE, ×100)

3.3 多元統計分析

經過Profinder對譜圖進行處理后得到6198個離子。將所有離子數據導出CSV文件并導入SIMCA-P軟件，采用無監督模式的PCA對各組進行代謝輪廓的整體分析，反映數據的原始狀態。結果表明，正、負離子模式下模型組與對照組能夠明顯分開，速效救心丸低、高劑量組均能與模型組顯著分開（圖3-A、B）。即造模對大鼠內源性代謝物產生了擾動，而速效救心丸能夠緩解這種改變。進一步采用OPLS-DA對2組之間進行有監督的分析比較，發現正、負離子模式下，模型組與對照組、速效救心丸中劑量組與模型組、速效救心丸高劑量組與模型組之間均能很好地分離（圖3-C～H）。OPLS-DA模型通過2、2和2進行可靠性判斷并分析是否存在過擬合。正離子模式下，模型組與對照組、速效救心丸低劑量組與模型組、速效救心丸高劑量組與模型組的上述指標分別為2＝0.272，2＝0.986，2＝0.922；2＝0.369，2＝0.989，2＝0.856；2＝0.408，2＝0.991，2＝0.966。負離子模式下，上述指標分別為2＝0.441，2＝0.994，2＝0.879；2＝0.304，2＝0.982，2＝0.775；2＝0.399，2＝0.998，2＝0.963。采用置換檢驗進行OPLS-DA模型驗證，經200次置換檢驗得到的結果見圖4，所有模擬值均低于最右側真實值，且2的回歸線截距均小于0.05。以上結果表明模型具有良好的擬合度和預測能力，且不存在過擬合現象。

3.4 分析方法穩定性檢測

采用無監督模式的PCA對質控樣品進行分析，發現所有質控樣本都在2倍標準偏差范圍內（圖5）。表明該方法具有很好的穩定性和重復性，本次實驗所獲取的數據穩定可靠。

3.5 潛在生物標志物篩選

為獲得與速效救心丸抗心肌缺血作用機制相關的生物標志物，根據“2.5.3”項下方法進行潛在生物標志物的篩選（＜0.05、fold change＞2、VIP＞1且|(corr)|≥0.58），并利用多種軟件及數據庫進行代謝物的匹配，結合高分辨數據、二級質譜數據及文獻信息綜合確認潛在生物標志物。共篩選得到39個潛在生物標志物（表1）。對典型的血漿潛在生物標志物進行分析并繪制不同組別的相對峰面積比較圖（圖6）。與對照組相比，模型大鼠血漿中谷氨酸、蘋果酸、檸檬酸、神經酰胺（d18∶1/12∶0）、鞘氨醇、葡萄糖胺-6-磷酸、植物鞘氨醇、氧化谷胱甘肽含量升高，而速效救心丸能夠降低這些代謝物的含量；α-酮戊二酸、草酰乙酸、富馬酸、1-磷酸鞘氨醇升高，而速效救心丸能夠回調這些代謝物。

A、B-正、負離子模式下的PCA得分圖 C、D-正、負離子模式下，模型組與對照組OPLS-DA得分圖 E、F-正、負離子模式下，速效救心丸低劑量組與模型組OPLS-DA得分圖 G、H-正、負離子模式下，速效救心丸高劑量組與模型組OPLS-DA得分圖

A、B-正、負離子模式下，模型組與對照組OPLS-DA置換驗證結果 C、D-正、負離子模式下，速效救心丸低劑量組與模型組OPLS-DA置換驗證結果 E、F-正、負離子模式下，速效救心丸高劑量組與模型組OPLS-DA置換驗證結果

圖5 正 (A)、負離子模式 (B) 下質控樣本PCA得分圖

對潛在生物標志物進行熱圖分析（圖7），水平軸代表各組樣本，垂直軸代表潛在生物標志物，顏色深淺代表相對峰面積的高低（紅棕色表示高，藍色表示低）。從熱圖中可看出血漿中潛在生物標志物的含量區分明顯，直觀地表現了這些潛在生物標志物具有較好的判別能力。

表1 與速效救心丸抗心肌缺血相關的潛在生物標志物

3.6 代謝通路分析

將篩選得到的39個潛在生物標志物導入MetaboAnalyst平臺進行代謝通路富集，以代謝通路影響值impact value＞0.1和代謝通路顯著性水平＜0.05為標準進行篩選，共得到7條與速效救心丸抗心肌缺血作用機制密切相關的代謝通路（圖8），分別為丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝、三羧酸循環、谷氨酰胺和谷氨酸代謝、鞘脂代謝、精氨酸生物合成、組氨酸代謝、生物素代謝。顯著性排名前3的代謝通路涉及能量代謝相關的三羧酸循環以及氨基酸代謝（谷氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸、天冬氨酸）等，排名第4的為鞘脂代謝相關通路，提示速效救心丸抗心肌缺血可能與能量代謝調控和鞘脂代謝調控有關。

圖6 速效救心丸干預心肌缺血大鼠血漿代謝物的典型差異表達

圖7 不同組別潛在生物標志物的熱圖分析

圖8 潛在生物標志物代謝通路的富集

4 討論

本研究以心肌缺血模型大鼠為研究對象，探討速效救心丸抗心肌缺血的作用機制。通過組織病理學、生化指標分析等對造模情況及速效救心丸藥效進行評價，同時利用UHPLC-QTOF/MS技術對大鼠血漿進行代謝組學分析，篩選潛在生物標志物，富集代謝通路，探究其作用機制。本研究共鑒定出39種與心肌缺血密切相關的潛在生物標志物，速效救心丸能夠顯著回調這些潛在生物標志物。代謝通路分析表明，速效救心丸主要通過調節涉及能量代謝相關的三羧酸循環和氨基酸代謝（如谷氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸、天冬氨酸）以及鞘脂代謝等途徑發揮作用（圖9）。

Pit可誘發冠狀動脈痙攣進而引起心肌缺血，所制備的大鼠急性心肌缺血模型與臨床中變異性心絞痛的發病過程相似，被廣泛應用于抗心肌缺血藥物的篩選[17-18]。心肌缺血的發生導致心肌細胞受損，引起細胞膜通透性改變，造成多種酶體、蛋白質及其分解產物大量釋放進入血液，其中CK、LDH、AST、HBDH是衡量心肌受損的重要標志物[19-21]。本研究中模型組大鼠上述標志物活性顯著升高，反映了造模對大鼠心臟造成了損傷；而給予速效救心丸后上述標志物活性顯著下降，表明速效救心丸對心肌缺血大鼠具有心臟保護作用。SOD是活性氧清除劑，能將體內超氧陰離子轉化為過氧化氫，再經過其他酶作用轉化為水，能夠反映機體承受氧化應激的程度[22-23]。本研究中造模后大鼠血漿中SOD活性降低，表明模型組大鼠發生了氧化應激損傷；給藥后SOD活性顯著升高，表明速效救心丸可有效減輕氧化應激。

心臟是為循環系統提供動力的器官，心臟的持續工作需要足夠的能量來實現，而心肌缺血最直接的影響是能量代謝受損[24-25]。三羧酸循環是能量代謝的關鍵環節，在此過程中，葡萄糖通過糖酵解生成丙酮酸并進一步轉化為草酰乙酸進入循環，該循環產生的活性氫最終經過氧化磷酸化產生大量三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP），是有氧呼吸最主要的供能方式[26-27]。造模后，三羧酸循環中涉及到的關鍵代謝物α-酮戊二酸、富馬酸、草酰乙酸含量顯著降低，檸檬酸、蘋果酸含量顯著升高，表明心肌缺血模型破壞了三羧酸循環的穩態，干擾了能量供應。速效救心丸顯著回調了上述潛在生物標志物，表明速效救心丸可能通過干預上述化合物維持三羧酸循環的穩態，進而保證活性氫的產生，維持心肌缺血情況下的能量供應。

心肌缺血直接導致機體血流量下降，葡萄糖供應不足[28]。因此，調動可以利用的碳源對能量代謝的維持至關重要[29]。除葡萄糖外，氨基酸途徑是能量代謝重要的碳源供應[30]。谷氨酸是氨基酸能量代謝途徑的一種底物，可經由谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的作用下生成，并能通過生成α-酮戊二酸進入三羧酸循環，獨立于葡萄糖為三羧酸循環供能[31]。在丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代謝通路中，草酰乙酸、檸檬酸、α-酮戊二酸、谷氨酸和谷氨酰胺-6-磷酸的含量均發生了明顯改變，且速效救心丸能夠回調這種改變。表明速效救心丸可能通過調動能量代謝的碳源供應來彌補葡萄糖缺失造成的能量供應不足，進而維持能量代謝，發揮心臟保護作用。

由以上可知，速效救心丸對能量代謝的調控涉及三羧酸循環、氨基酸代謝等多個途徑，可能是其有效成分進入體內后，通過作用于潛在生物標志物的關鍵酶在多條代謝通路發揮其調控作用，進而實現其對心肌缺血大鼠心臟的保護效果，與中藥多靶點、多途徑的作用特色相吻合[32]。

綠色代表潛在生物標志物模型組較對照組下調，給予速效救心丸后上升；紅色代表潛在生物標志物模型組較對照組上調，給予速效救心丸后下降

鞘脂類化合物廣泛存在于各種生物體中，是細胞膜的主要成分，也是細胞中多種信號傳導的重要因子，參與細胞增殖、分化、基因表達和凋亡等過程[33]。也有研究表明，細胞內神經酰胺的堆積是誘發細胞凋亡、引起器官功能障礙的重要因素[34]。研究發現，鞘氨醇能夠通過降低細胞收縮力誘導心肌細胞凋亡；植物鞘氨醇能夠通過激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（cystein-asparate protease-3，Caspase-3）、釋放細胞色素誘導細胞凋亡[35]。1-磷酸鞘氨醇的信號傳導介導了血管生成、血管通透性和血管張力等重要的血管功能[36-37]，其受體在維持內皮細胞屏障功能和血管張力等方面發揮重要作用[38]。造模后血漿中鞘氨醇、植物鞘氨醇和神經酰胺（d18∶1/12∶0）含量顯著上升，反映出大鼠心肌缺血造模后的損傷；造模后大鼠血漿中1-磷酸鞘氨醇含量顯著降低，可能會導致血漿和免疫細胞滲漏到組織中，引發炎癥反應；還可能引發血小板聚集，間質間隙纖維蛋白沉積，間接造成血管損傷[39]。速效救心丸能夠顯著降低鞘氨醇、植物鞘氨醇和神經酰胺（d18∶1/12∶0）這3個鞘脂類化合物含量，并能夠顯著提高1-磷酸鞘氨醇含量，提示速效救心丸可能通過調節鞘脂代謝來發揮抗心肌缺血的作用。

綜上所述，本研究篩選得到了39個與心肌缺血及速效救心丸治療作用相關的潛在生物標志物，富集到7條代謝通路。分析表明，速效救心丸發揮抗心肌缺血的作用機制可能是通過調節能量代謝相關通路及鞘脂代謝通路來實現的。本研究從代謝組學的角度為速效救心丸防治心肌缺血的作用機制研究提供了科學數據，同時也可為速效救心丸的臨床合理應用提供參考。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

[1] McDougal A D, Dewey C F Jr. Modeling oxygen requirements in ischemic cardiomyocytes [J]., 2017, 292(28): 11760-11776.

[2] 馬麗媛, 吳亞哲, 王文, 等. 《中國心血管病報告2017》要點解讀 [J]. 中國心血管雜志, 2018, 23(1): 3-6.

[3] Thygesen K, Alpert J S, White H D,. Universal definition of myocardial infarction [J]., 2007, 50(22): 2173-2195.

[4] 李鏷. 速效救心丸及其新對藥: 川芎、冰片 [J]. 北京中醫, 2006, 25(9): 575-576.

[5] Duan X, Zhou L, Wu T,. Chinese herbal medicine Suxiao Jiuxin Wan for angina pectoris [J]., 2008(1): CD004473.

[6] 謝大昌, 沈建平. 速效救心丸治療冠心病心絞痛的臨床研究進展 [J]. 中醫學報, 2013, 28(6): 891-893.

[7] 劉鈺. 速效救心丸聯合鹽酸地爾硫卓片治療不穩定型心絞痛的療效觀察[J]. 現代藥物與臨床, 2017, 32(2): 205-208.

[8] 向會, 郭良君, 張麗麗. 速效救心丸與復方丹參滴丸治療冠心病心絞痛的成本-效果研究 [J]. 臨床合理用藥雜志, 2016, 9(36): 11-12, 15.

[9] 申建權, 劉盛冬, 雷長國. 速效救心丸治療急性冠脈綜合征療效及安全性分析 [J]. 中國實驗方劑學雜志, 2011, 17(11): 265-266.

[10] Lu Z Q, Zhang Y J, Zhuang P W,. Protective effect of Suxiao Jiuxin Pill, a traditional Chinese medicine, against acute myocardial ischemia in dogs [J]., 2015, 15: 373.

[11] 陳亞妮, 高俊杰, 朱文葉, 等. 速效救心丸干預心肌缺血/再灌注大鼠線粒體通透性轉換孔及心肌細胞凋亡 [J]. 中成藥, 2015, 37(3): 469-473.

[12] 陳琳, 張艷, 陳勇. 速效救心丸對心肌缺血大鼠心肌損傷相關蛋白表達的影響[J]. 中草藥, 2021, 52(5): 1369-1375.

[13] Wang M, Lamers R J, Korthout H A,. Metabolomics in the context of systems biology: Bridging traditional Chinese medicine and molecular pharmacology [J]., 2005, 19(3): 173-182.

[14] Dunn W B, Ellis D I. Metabolomics: Current analytical platforms and methodologies [J]., 2005, 24(4): 285-294.

[15] Cui L, Lu H T, Lee Y H. Challenges and emergent solutions for LC-MS/MS based untargeted metabolomics in diseases [J]., 2018, 37(6): 772-792.

[16] 馬光朝, 章從恩, 馬致潔, 等. 基于LC/IT-TOF-MS技術的雷公藤甲素干預潰瘍性結腸炎的代謝組學研究 [J]. 中草藥, 2020, 51(13): 3493-3500.

[17] 李雪亮, 陳蘭英, 官紫祎, 等. 降香新黃酮latifolin對大鼠急性心肌缺血影響及介導Nrf2信號通路機制研究 [J]. 中國中藥雜志, 2017, 42(20): 3974-3982.

[18] 謝玲玲, 李仁杰. 山丹顆粒對垂體后葉素致大鼠急性心肌缺血的影響 [J]. 中西醫結合心腦血管病雜志, 2020, 18(6): 894-898.

[19] 李瑛, 邵鑫, 李春燕, 等. 基于代謝組學的苦碟子注射液抗心肌缺血作用機制研究 [J]. 中草藥, 2021, 52(3): 789-798.

[20] 向紅霞, 王鵬嬌, 劉燕, 等. 苗嶺納豆素膠囊對大鼠心肌缺血再灌注損傷的保護作用[J]. 中成藥, 2018, 40(5): 1025-1030.

[21] 謝靜, 賈慶忠. 心悸寧對大鼠急性心肌缺血損傷的保護作用 [J]. 中國實驗方劑學雜志, 2013, 19(1): 255-260.

[22] 李慧芳, 龐克堅, 李樂, 等. 天山花楸葉黃酮提取物抗心肌缺血再灌注損傷作用機制研究 [J]. 中草藥, 2020, 51(20): 5243-5253.

[23] 宋旺弟, 袁長勝, 崔婷婷, 等. 玫瑰花揮發油對小鼠急性心肌缺血損傷的保護作用研究 [J]. 中草藥, 2017, 48(22): 4701-4706.

[24] Wang Z, Zhang F, Liu W,. Impaired tricarboxylic acid cycle flux and mitochondrial aerobic respiration during isoproterenol induced myocardial ischemia is rescued by bilobalide [J]., 2021, 11(6): 764-775.

[25] Guo J H, Yong Y H, Aa J Y,. Compound Danshen Dripping Pills modulate the perturbed energy metabolism in a rat model of acute myocardial ischemia [J]., 2016, 6: 37919.

[26] Liang L F, Sun F, Wang H B,. Metabolomics, metabolic flux analysis and cancer pharmacology [J]., 2021, 224: 107827.

[27] LaManna J C. Hypoxia in the central nervous system [J]., 2007, 43: 139-151.

[28] Wang G, McCain M L, Yang L H,. Modeling the mitochondrial cardiomyopathy of Barth syndrome with induced pluripotent stem cell and heart-on-chip technologies [J]., 2014, 20(6): 616-623.

[29] Chang J C, Hu W F, Lee W S,. Intermittent hypoxia induces autophagy to protect cardiomyocytes from endoplasmic reticulum stress and apoptosis [J]., 2019, 10: 995.

[30] Le A, Lane A N, Hamaker M,. Glucose-independent glutamine metabolism via TCA cycling for proliferation and survival in B cells [J]., 2012, 15(1): 110-121.

[31] Hosios A M, Hecht V C, Danai L V,. Amino acids rather than glucose account for the majority of cell mass in proliferating mammalian cells [J]., 2016, 36(5): 540-549.

[32] Wang X J, Sun H, Zhang A H,. Potential role of metabolomics apporoaches in the area of traditional Chinese medicine: As pillars of the bridge between Chinese and Western medicine [J]., 2011, 55(5): 859-868.

[33] Merrill A H Jr, Stokes T H, Momin,. Sphingolipidomics: A valuable tool for understanding the roles of sphingolipids in biology and disease [J]., 2009, 50: S97-S102.

[34] Collenburg L, Beyersdorf N, Wiese T,. The activity of the neutral sphingomyelinase is important in T cell recruitment and directional migration [J]., 2017, 8: 1007.

[35] Sun L, Liu J X, Sun M Q,. Comprehensive metabonomic analysis of heart tissue from isoproterenol-induced myocardial infarction rat based on reversed-phase and hydrophilic interaction chromatography coupled to mass spectrometry [J]., 2017, 40(10): 2198-2206.

[36] Jung B, Obinata H, Galvani S,. Flow-regulated endothelial S1P receptor-1 signaling sustains vascular development [J]., 2012, 23(3): 600-610.

[37] Cantalupo A, Gargiulo A, Dautaj E,. S1PR1 (sphingosine-1-phosphate receptor 1) signaling regulates blood flow and pressure [J]., 2017, 70(2): 426-434.

[38] McGinley M P, Cohen J A. Sphingosine 1-phosphate receptor modulators in multiple sclerosis and other conditions [J]., 2021, 398(10306): 1184-1194.

[39] Gaengel K, Genové G, Armulik A,. Endothelial-mural cell signaling in vascular development and angiogenesis [J]., 2009, 29(5): 630-638.

Mechanism of Suxiao Jiuxin Pills against myocardial ischemia based on metabolomics

JIA Zhi-xin1, 2, PAN Ming-xia3, LIU Li-rong3, ZHU Mei-xia3, FANG Cong3, YU Zhi-ying3, LIU Jie1, 2, LI Yue-ting2, 3, XIAO Hong-bin1, 2

1. Beijing Research Institute of Chinese Medicine, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China 2. Research Center for Chinese Medical Analysis and Transformation, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China 3. School of Chinese Materia Medical, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China

To study the effect of Suxiao Jiuxin Pills (速效救心丸, SJP) on metabolites in plasma of rats with myocardial ischemia, and preliminarily explore the metabolic pathway and possible mechanism of its intervention on myocardial ischemia.Myocardial ischemia rats model was established by pituitrin and the protective effect of SJP on heart was determined by pathological tissue sections and creatine kinase (CK), alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), hydroxybutyrate dehydrogenase (HBDH), lactate dehydrogenase (LDH) and superoxide dismutase (SOD) biochemical tests. Metabolomics studies of plasma samples was conducted by UHPLC-QTOF/MS to screen potential biomarkers and enrich metabolic pathways.SJP significantly improved the pathological changes of heart in rats with myocardial ischemia; Significantly decreased the activities of CK, AST, HBDH and LDH in plasma (0.05, 0.01), and increased SOD activity (0.05, 0.01). A total of 39 potential biomarkers were screened, mainly involving 7 metabolic pathways including alanine, aspartic acid and glutamate metabolism, tricarboxylic acid cycle, glutamine and glutamate metabolism.SJP can effectively improve myocardial ischemia injury in model rats, and may play a role in related pathways such as energy metabolism and sphingolipid metabolism.

Suxiao Jiuxin Pills; myocardial ischemia; metabolomics; potential biomarkers; energy metabolism; sphingolipid metabolism; alanine, aspartic acid and glutamate metabolism; tricarboxylic acid cycle

R285.5

A

0253 - 2670(2022)15 - 4719 - 11

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.15.015

2022-04-13

北京市自然科學基金資助項目（7214284）

賈志鑫，博士，助理研究員，研究方向為藥物分析、代謝組學、中藥藥效物質研究。Tel: (010)53911875 E-mail: jessiejzx@163.com

通信作者：肖紅斌，博士，教授，研究方向為藥物分析、中藥新藥研發。Tel: (010)53911883 E-mail: hbxiao69@163.com

[責任編輯 李亞楠]