甲巯咪唑对甲状腺功能亢进症大鼠尿液代谢组学的影响研究

卢旭; 李玲; 叶涛; 彭佑锋; 何佳馨; 张宁

doi:10.6039/j.issn.1001-0408.2024.09.07

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

甲巯咪唑对甲状腺功能亢进症大鼠尿液代谢组学的影响研究

药学研究 | 更新时间：2025-09-25

- 甲巯咪唑对甲状腺功能亢进症大鼠尿液代谢组学的影响研究
- Effects of methimazole on urinary metabolomics in hyperthyroidism rats
- 中国药房 2024年35卷第9期页码：1064-1069
- 作者机构：
  
  1.贵州中医药大学药学院，贵阳　550025
  2.贵州中医药大学第一附属医院药学部，贵阳　550001
  3.贵州中医药大学第一附属医院康复科，贵阳　550001
  4.贵州省大方县中医医院药剂科，贵阳　551699
- 作者简介：
  
  硕士研究生。研究方向：中药及民族药的基础研究与开发。E-mail：2764572801@qq.com
  副教授，硕士生导师，博士。研究方向：中药及民族药的基础研究与开发。E-mail：634279190@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(82060830);贵州省科技计划项目（自然科学类）（No.黔科合基础-ZK〔2024〕重点073）;贵州省卫生健康委科学技术基金项目(gzwkj2021-457);贵州中医药大学大学生创新创业训练计划项目(贵中医大创合字〔2021〕74号)
- DOI：10.6039/j.issn.1001-0408.2024.09.07
  中图分类号： R965
- 收稿日期：2023-10-20，
  
  修回日期：2024-03-18，
  
  录用日期：2024-03-21，
  
  纸质出版日期：2024-05-15
- 稿件说明：
移动端阅览
卢旭,李玲,叶涛,等.甲巯咪唑对甲状腺功能亢进症大鼠尿液代谢组学的影响研究[J].中国药房,2024,35(09):1064-1069.

LU Xu,LI Ling,YE Tao,et al.Effects of methimazole on urinary metabolomics in hyperthyroidism rats[J].ZHONGGUO YAOFANG,2024,35(09):1064-1069.
卢旭,李玲,叶涛,等.甲巯咪唑对甲状腺功能亢进症大鼠尿液代谢组学的影响研究[J].中国药房,2024,35(09):1064-1069. DOI： 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.09.07.

LU Xu,LI Ling,YE Tao,et al.Effects of methimazole on urinary metabolomics in hyperthyroidism rats[J].ZHONGGUO YAOFANG,2024,35(09):1064-1069. DOI： 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.09.07.

摘要

目的

研究甲巯咪唑对甲状腺功能亢进症大鼠尿液代谢组学的影响，并初步探讨其可能机制。

方法

将30只SD大鼠随机分为对照组、模型组、甲巯咪唑组，每组10只。除对照组外其余各组大鼠连续灌胃左甲状腺素钠片（160 mg/kg）15 d复制甲状腺功能亢进症模型，且甲巯咪唑组在造模同时每天灌胃甲巯咪唑（3.6 mg/kg）。观察大鼠基本情况，测量体重和肛温；末次给药后，检测大鼠血清中三碘甲腺原氨酸（T

）、四碘甲腺原氨酸（T

）、游离三碘甲腺原氨酸（FT

）、游离四碘甲腺原氨酸（FT

）和促甲状腺激素（TSH）水平。于给药第15天收集各组大鼠24 h尿液，采用超高效液相色谱-飞行时间质谱（UPLC-TOF-MS）技术对大鼠尿液进行代谢组学分析，利用主成分分析和正交偏最小二乘-判别分析筛选差异代谢物，并通过HMDB、KEGG数据库进行代谢通路分析。

结果

与对照组相比，模型组大鼠肛温和血清中T

、T

、FT

水平，尿液中差异代谢物癸二酸、利胆酸3-

-葡萄糖醛酸和

，

-三甲基-L-赖氨酸表达均显著升高/上调，体重、血清中TSH水平和尿液中脱氧胞苷和2-氧代-4-甲硫基丁酸表达均显著降低/下调（

＜0.01）。与模型组相比，甲巯咪唑组大鼠上述指标水平均显著逆转（

＜0.05或

＜0.01）。上述5个差异代谢物主要涉及戊糖和葡萄糖醛酸相互作用、赖氨酸降解、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢以及嘧啶代谢这4条代谢通路。

结论

甲巯咪唑可能是通过调节戊糖和葡萄糖醛酸相互作用、赖氨酸降解、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢以及嘧啶代谢，从而发挥改善甲状腺功能亢进症的作用。

Abstract

OBJECTIVE

To study the effects of methimazole on the urinary metabolomics of hyperthyroidism rats， and to preliminarily investigate its possible mechanism.

METHODS

Thirty SD rats were randomly divided into control group， model group and methimazole group， with 10 rats in each group. Except for the control group， the rats in the other two groups were given Levo

thyroxine sodium tablets 160 mg/kg by intragastric administration for 15 days； at the same time， methimazole group was additionally given methimazole 3.6 mg/kg daily by intragastric administration every day. The basic condition of the rats was observed， and the body weight and anal temperature were measured. After the last medication， the serum levels of triiodothyronine （T

）， tetraiodothyronine （T

）， free triiodothyronine （FT

）， free tetraiodothyronine （FT

）， and thyroid stimulating hormone （TSH） were determined； 24-hour urine was collected on the 15th day after administration. UPLC-TOF-MS was used to analyze the urine metabolomics of rats. Principal component analysis and orthogonal partial least squares-discriminant analysis were used to screen out related differential metabolites， and potential metabolic pathways were analyzed by using HMDB and KEGG.

RESULTS

Compared with the control group， the rectal temperature， serum levels of T

， T

， FT

and FT

， the expressions of differential metabolites sebacic acid， cholic acid 3-

-glucuronic acid and

，

-trimethyl-L-lysine in urine were significantly up-regulated， while body weight， serum level of TSH， the expressions of deoxycytidine and 2-oxo-4-methylthiobutanoic acid in urine were significantly down-regulated （

＜0.01）. Compared with model group， above indexes of rats were reversed significantly in methimazole group （

＜0.01 or

＜0.05）. Above five differential metabolites were mainly involved in four signaling pathways: pentose and glucuronate interaction， lysine degradation， cysteine and methionine metabolism， and pyrimidine metabolism.

CONCLUSIONS

Methimazole might improve hyperthyroidism by modulating the four pathways of pentose and glucuronate interaction， lysine degradation， cysteine and methionine metabolism， and pyrimidine metabolism.

关键词

Keywords

references

WIERSINGA W M ， POPPE K G ， EFFRAIMIDIS G . Hyperthyroidism：aetiology，pathogenesis，diagnosis， management，complications，and prognosis [J ] . Lancet Diabetes Endocrinol ， 2023 ， 11 （ 4 ）： 282 - 298 .

靳贝芳，卢钦镇，张妍，等 . 氧化应激和炎症反应在甲状腺功能亢进小鼠肾损伤中的作用 [J ] . 中国病理生理杂志， 2020 ， 36 （ 9 ）： 1625 - 1630 .

JIN B F ， LU Q Z ， ZHANG Y ， et al . Effects of oxidative stress and inflammatory response on kidney injury in mice with hyperthyroidism [J ] . Chin J Pathophysiol ， 2020 ， 36 （ 9 ）： 1625 - 1630 .

PENG C C ， LIN Y J ， LEE S Y ， et al . MACE and hyperthyroidism treated with medication，radioactive iodine，or thyroidectomy [J ] . JAMA Netw Open ， 2024 ， 7 （ 3 ）： e240904 .

GALLO D ， MORTARA L ， VERONESI G ， et al . Add-on effect of selenium and vitamin D combined supplementation in early control of Graves’ disease hyperthyroidism during methimazole treatment [J ] . Front Endocrinol ， 2022 ， 13 ： 886451 .

PANG H H ， JIA W ， HU Z P . Emerging applications of metabolomics in clinical pharmacology [J ] . Clin Pharmacol Ther ， 2019 ， 106 （ 3 ）： 544 - 556 .

LIN L F ， LIN H M ， ZHANG M ， et al . A novel method to analyze hepatotoxic components in Polygonum multiflorum using ultra-performance liquid chromatography-quadrupole time-of-flight mass spectrometry [J ] . J Hazard Mater ， 2015 ， 299 ： 249 - 259 .

金志荔 . 优甲乐 [J ] . 中国新药杂志， 1999 ， 8 （ 6 ）： 406 .

JIN Z L . Euthyrox [J ] . Chin J N Drugs ， 1999 ， 8 （ 6 ）： 406 .

贺玉伟，柴程芝，寇俊萍，等 . 玄参醇提物对甲状腺素诱导小鼠表观指征变化的作用 [J ] . 中药药理与临床， 2013 ， 29 （ 1 ）： 87 - 90 .

HE Y W ， CHAI C Z ， KOU J P ， et al . The study of Scrophulariaceae ethanol extract on the exterior signs of mice model induced by thyroxine [J ] . Pharmacol Clin Chin Mater Med ， 2013 ， 29 （ 1 ）： 87 - 90 .

SUN H ， ZHANG A H ， SONG Q ， et al . Functional metabolomics discover pentose and glucuronate interconversion pathways as promising targets for Yang Huang syndrome treatment with Yinchenhao tang [J ] . RSC Adv ， 2018 ， 8 （ 64 ）： 36831 - 36839 .

MA R Q ， GAN L ， GUO J ， et al . Insights into ferroptosis：targeting glycolysis to treat Graves’ orbitopathy [J ] . J Clin Endocrinol Metab ， 2022 ， 107 （ 7 ）： 1994 - 2003 .

HU Z Q ， DU M Q ， LAI W X ， et al . Energy metabolism in the bone is associated with histomorphometric changes in rats with hyperthyroidism [J ] . Cell Physiol Biochem ， 2018 ， 46 （ 4 ）： 1471 - 1482 .

殷丽蓉，邹联洪，蒋宇，等 . 基于超高效液相色谱-串联四极杆飞行时间质谱平台的六价铬亚慢性暴露大鼠血清代谢组学研究 [J ] . 中华劳动卫生职业病杂志， 2020 ， 38 （ 3 ）： 168 - 174 .

YIN L R ， ZOU L H ， JIANG Y ， et al . Serum metabono- mics study on Cr （Ⅵ） subchronic exposure rats based on UPLC-Q-TOF-MS/MS platform [J ] . Chin J Ind Hyg Occup Dis ， 2020 ， 38 （ 3 ）： 168 - 174 .

WAN J H ， LIU H Y ， CHU J ， et al . Functions and mechanisms of lysine crotonylation [J ] . J Cell Mol Med ， 2019 ， 23 （ 11 ）： 7163 - 7169 .

YAVUZ D G ， TEMIZKAN S ， YAZICI D . Serum carboxymethyl-lysine and soluble receptor for advanced glycation end products in hyperthyroid and hypothyroid patients [J ] . Acta Endocrinol ， 2022 ， 18 （ 4 ）： 436 - 441 .

KE S J ， LIU Y Y ， KARTHIKRAJ R ， et al . Thyroid hormone receptor β sumoylation is required for thyrotropin regulation and thyroid hormone production [J ] . JCI Insight ， 2021 ， 6 （ 16 ）： e149425 .

KADOTA Y ， YANO A ， KAWAKAMI T ， et al . Metabolomic profiling of plasma from middle-aged and advance- dage male mice reveals the metabolic abnormalities of carnitine biosynthesis in metallothionein gene knockout mice [J ] . Aging ， 2021 ， 13 （ 23 ）： 24963 - 24988 .

YU Q H ， LIU X R ， HUANG H J ， et al . Mass spectrometry-based metabolomics for irritable bowel syndrome biomarkers [J ] . Therap Adv Gastroenterol ， 2019 ， 12 ： 1756284819886425 .

DUAN J ， XU P Y ， LUAN X D ， et al . Hormone- and antibody-mediated activation of the thyrotropin receptor [J ] . Nature ， 2022 ， 609 （ 7928 ）： 854 - 859 .

杜鹤，刘佳星，闫艳，等 . 整合代谢组学与肠道菌群分析酸枣仁汤改善失眠大鼠的作用机制 [J ] . 中国中药杂志， 2022 ， 47 （ 24 ）： 6741 - 6752 .

DU H ， LIU J X ， YAN Y ， et al . Mechanism of Suanzaoren decoction in improving insomnia rats by integrating metabolomics and intestinal flora analysis [J ] . China J Chin Mater Med ， 2022 ， 47 （ 24 ）： 6741 - 6752 .

RASOOL M ， MALIK A ， SALEEM S ， et al . Role of oxidative stress and the identification of biomarkers associated with thyroid dysfunction in schizophrenics [J ] . Front Pharmacol ， 2021 ， 12 ： 646287 .

RUEDA Á A ， JURADO J M ， PABLOS F D ， et al . Differentiation between ripening stages of Iberian dry-cured ham according to the free amino acids content [J ] . Foods ， 2020 ， 9 （ 1 ）： 82 .

DOMAKONDA A ， WEST T P . Control of pyrimidine nucleotide formation in Pseudomonas aurantiaca [J ] . Arch Microbiol ， 2020 ， 202 （ 6 ）： 1551 - 1557 .

ZUCCHI R . Thyroid hormone analogues：an update [J ] . Thyroid ， 2020 ， 30 （ 8 ）： 1099 - 1105 .

DALIN S ， SULLIVAN M R ， LAU A N ， et al . Deoxycytidine release from pancreatic stellate cells promotes gemcitabine resistance [J ] . Cancer Res ， 2019 ， 79 （ 22 ）： 5723 - 5733 .

FROST N ， ZHAMURASHVILI T ， VON LAFFERT M ， et al . Pemetrexed-based chemotherapy is inferior to pemetrexed-free regimens in thyroid transcription factor 1 （TTF-1）-negative，EGFR/ALK-negative lung adenocarcinoma：a propensity score matched pairs analysis [J ] . Clin Lung Cancer ， 2020 ， 21 （ 6 ）： e607 - e621 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于血清代谢组学探讨复方枣仁颗粒改善失眠的机制