背景:肺炎以发热、咳嗽、痰壅、呼吸困难及肺部啰音为主要临床表现,属中医学的“肺炎喘嗽”范畴,是儿童时期常见的呼吸系统疾病。造成肺炎的病原体主要有细菌、病毒、支原体等。细菌性肺炎约占80%,其中比重最大的是肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae,S.pn),约占29.9%。肺炎喘嗽多见热证,临床上以风热郁肺证最为常见。但是,现代中医亟需解决的一个重要问题是如何对中医证候的实质和内涵进行科学、全面的阐述。国医大师王烈教授认为,肺炎喘嗽·风热郁肺证乃“热毒”为患。在王烈教授的创新理论——“热毒”理论指导下,以中医“扶正祛邪”为治疗原则,历经60余年临床应用的小儿肺炎验方——清肺饮,治愈了数以千计的肺炎患者,在80年代就被研发成广泛应用于临床的院内制剂。为了进一步研究清肺饮,本课题组经过一系列前期研究,从免疫、炎症、菌群等方面均发现了清肺饮明确的抗炎抗菌机制,但是清肺饮在代谢层面的机制尚待探究。本课题以肺炎链球菌肺炎为例,探究清肺饮减轻肺部炎症的代谢组学特征,以丰富中医基于“热毒”理论治疗儿童细菌性肺炎的科学内涵。目的:研究小儿细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)血浆代谢特点,对肺炎喘嗽风热郁肺证的Regorafenib供应商证候实质进行探讨;以肺炎链球菌肺炎为例,对BALB/C小鼠血清的代谢特征进行研究,并探索清肺饮对肺炎链球菌肺炎BALB/C小鼠的干预作用和代谢调控的潜在机制。方法:代谢组学细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)临床试验:根据细菌性肺炎诊断标准和中医风热郁肺证的辨证标准,入选细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)患儿11例,同时选择健康志愿者11例作为正常组。采集两组患儿的血浆,利用Q Exactive HF质谱仪和Vanquish UHPLC超高压液相色谱仪对两组血浆的代谢物进行检测,为细菌性肺炎风热郁结肺证建立证候相关的代谢模型。利用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法(OPLS-DA)对检测的矩阵数据进行统计分析,筛选潜在的血浆生物标志物,分析细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热EPZ-6438研究购买郁肺证)的代谢特征,并对其进行相关代谢途径的分析。对肺炎链球菌肺炎BALB/c小鼠进行清肺饮干预的动物实验:S.pn滴鼻感染BALB/C小鼠,使用清肺饮治疗,并设头孢曲松为阳性对照,48h后采集小鼠血清、肺组织,进行肺组织病理切片形态学分析,评价肺部病变,根据PCA、OPLS-DA等分析检测数据,对各组小鼠血清及肺组织整体代谢变化进行研究,筛选潜在血清生物标记物,对相关代谢途径进行分析,明确清肺饮的代谢调控特征。结果:代谢组学细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)临床试验:血浆代谢组学模式识别分析结果显示,在散点图椭圆形(95%置信区)区域内,大部分细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)患儿和健康正常组儿童的主要成分积分值分别集中分布,虽有一定分离趋势,但仍存在交叉重叠。OPLS-DA模型模型参数分别为正离子模式R~2X为0.408、R~2Y为0.989、Q~2为0.969;负离子模式R~2X为0.603,R~2Y为0.986,Q~2为0.925。正常组与细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)组可沿t[1]轴明显分离,显示代谢特性上两组差异显著;本项目将正负离子模式合并后进行679种代谢物鉴定,其中鉴定出正离子模式(POS)358种、负离子模式(NEG)321种代谢物。细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)组通过对潜在生物标记物进行筛选,发现其代谢模式为左旋肉碱、胆固醇、L-组氨酸、丙酮酸等表达量降低;睾酮、胆碱、L-苯丙氨酸、L-精氨酸、前列腺素A2、白三烯B4、L-乳酸、棕榈酸、花生四烯酸、丁酸、肉豆蔻酸等表达量增加。细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)组表达量改变的通路有基底细胞癌通路、D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢通路、癌中心碳代谢通路、癌胆碱代谢通路、阿米巴病通路、HIF-1信号通路、卵巢类固醇生成通路、脂肪酸生物合成通路、胰高血糖素信号通路、蛋白质消化吸收通路statistical analysis (medical)、甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢通路、糖酵解/糖异生通路、不饱和脂肪酸生物合成通路、氨酰-t RNA生物合成通路、氨基酸生物合成通路、精氨酸和脯氨酸代谢通路等。对肺炎链球菌肺炎BALB/c小鼠进行清肺饮干预的动物实验:1.S.pn感染BALB/C小鼠后肺组织病理改变主要表现为单核巨噬细胞和中性粒细胞浸润,伴有气管炎和血管炎,肺泡壁充血增厚,肺组织颜色加深。清肺饮不同程度地减轻了肺部充血水肿和炎症。病理评分结果表明,与模型组相比,治疗组病理改变明显减少。2.S.pn感染48h后,基于PCA模型的BALB/C模型小鼠和正常小鼠血浆数据可彻底分离。模型参数在正负条件下,R~2X和Q~2分别为0.794和0.833和0.681和0.644,表明造模成功,小鼠血浆代谢特征因S.pn感染而改变;S.pn感染模型组和健康组之间有226种不同的代谢物,S.pn感染模型组和清肺饮组之间有169种不同的代谢物,S.pn感染模型组和头孢曲松组之间有313种不同的代谢物。与健康组相比,S.pn感染模型组上调代谢物134个,下调代谢物90个;与清肺饮组相比,S.pn感染模型组上调代谢物60个,下调代谢物101个。与头孢曲松组相比,S.pn感染模型组有231种上调代谢物和95种下调代谢物。通过MS/MS模式分析片段信息,鉴定出115种代谢物(分子量误差<30E~(-06))。分析S.pn感染模型组与健康组、清肺饮组和头孢曲松组相比的代谢物变化,并发现代谢物的上升和下降趋势。通过分析代谢途径的变化,进一步解释了S.pn、清肺饮和头孢曲松的相关数据。S.pn感染模型组共有30种差异代谢物,涉及5条通路;清肺饮组有25种差异代谢物,涉及8条通路;头孢曲松组共有46种差异代谢物,涉及6条通路。参与两种以上代谢途径的代谢物是S.pn感染模型组中的花生四烯酸;清肺饮组中的四种代谢物(棕榈酸、磷脂酰胆碱、亚油酸和花生四烯酸);和头孢曲松组中的亚油酸。基于所筛选出的生物标记物,我们评价了清肺饮的药效,并发现清肺饮能不同程度的调节其中5个生物标记物,且主要通过调节亚油酸代谢通路而发挥作用。结论:1.基于Q Exactive HF/Vanquish UHPLC的代谢组学能够初步阐释并区分细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)与健康正常儿二者不同的代谢模式。2.细菌性肺炎(肺炎喘嗽风热郁肺证)患儿血浆中主要以脂肪酸生物合成通路、不饱和脂肪酸的生物合成通路和癌中心碳通路代谢紊乱为标志。3.清肺饮能够明显减轻肺炎链球菌感染小鼠的肺部炎症。4.清肺饮主要通过下调花生四烯酸、棕榈酸、亚油酸、油酸的表达,以及上调磷脂酰胆碱的表达,对肺炎链球菌感染引起的代谢紊乱进行治疗。5.清肺饮可能通过下调m TOR信号通路来抑制肺炎喘嗽·风热郁肺证的代谢表达。