探索性代谢组学分析揭示了高糖饮食大鼠模型中可能与疼痛及血压调节相关的代谢变化

《Scientific Reports》：Exploratory metabolomic profiling reveals metabolic alterations potentially associated with pain and blood pressure regulation in a high-sugar diet rat model

　　

摘要

高糖饮食与多种健康问题相关，包括代谢功能障碍、炎症、高血压以及疼痛敏感度增加。然而，参与这些过程的代谢途径至今仍未完全明确。这项探索性的代谢组学研究旨在调查高糖饮食对血清和唾液代谢物的影响，并找出可能与疼痛和血压调节相关的代谢途径。实验将大鼠随机分为两组：一组喂食标准饲料并饮用普通水，另一组则喂食含有5%蔗糖的水的高糖饮食，持续28天。通过液相色谱-串联质谱技术对血清和唾液样本进行无目标代谢组学分析。通过代谢组学分析和路径分析，评估了与疼痛和血压调节相关的代谢变化。高糖饮食组与对照组之间的血清代谢物谱存在显著差异，高糖饮食组有330种代谢物表达下降，72种表达上升。其中，与血压调节相关的代谢物也发生了变化：如溶血磷脂酰胆碱和米多君等表达上升的代谢物与血压升高有关，而牛磺鹅脱氧胆酸和低牛磺酸等表达下降的代谢物则具有降压作用。此外，与疼痛敏感度相关的代谢物，如N-花生四烯酰多巴胺和对乙酰氨基酚葡萄糖醛酸，也出现表达下降。路径分析显示，高糖饮食组有12条代谢途径表达上升，包括与血管功能障碍相关的淀粉和蔗糖代谢途径；同时有14条代谢途径表达下降，如与心血管保护相关的维生素B6和牛磺酸代谢途径。唾液分析则发现186种代谢物发生改变，尤其是抗炎代谢物N-乙酰苯乙酸表达下降，而降压剂贝坦啶表达上升。跨生物流体分析表明，核苷酸以及精氨酸/脯氨酸代谢也存在一致的变化。这项探索性代谢组学研究证实，高糖饮食会导致血清和唾液中的广泛代谢变化。其中一些被发现的代谢物和代谢途径可能与疼痛敏感度和血压调节相关的生物学过程有关。这些研究结果为后续机制研究和长期研究提供了依据，有助于进一步了解高糖饮食的代谢效应。