IF 5.988| BioTNT助力生物医学研究：整合转录组与代谢组分析揭示改良当归补血汤对辐射致小鼠白细胞减少症的保护机制
2023年8月，海军军医大学在国际期刊《Frontiers in Pharmacology》上发表的，题为“Integrated transcriptomic and metabolomic profiles reveal the protective mechanism of modified Danggui Buxue decoction on radiation-induced leukopenia in mice”的论文。Wei Chen, Jiayun Xin, Xintong Wei同位第一作者，Weidong Zhang, Xianpeng Zu为通讯作者。
背景：白细胞减少症是癌症相关放疗期间骨髓造血异常的常见不良反应。白细胞耗竭是辐射毒性的意外后果，导致外周血中的白细胞持续下降。白细胞减少症作为放疗引起的最常见血液学毒性，一直是治疗中断的主要原因，这不仅影响放疗效果，还增加治疗时间和经济负担。白细胞减少症患者感染风险更高，严重威胁患者康复。因此，在癌症治疗中逆转白细胞减少症是关键一步。目前，一线治疗药物包括粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、利可君片、维生素B4等。然而，这些药物可能引发骨肿瘤、发热、骨痛、肌痛等副作用。因此，低毒高效的传统中药逐渐成为替代选择。
研究信息：在本研究中，我们采用 3.5 Gy 全身辐射建立小鼠白细胞减少症模型。药效学研究结果显示，改良当归补血汤（MDBD）能显著提高外周血中的白细胞数量，通过改善骨髓核细胞活性、减轻骨髓损伤、调节脾指数以及调控造血因子来缓解白细胞减少症。此外，我们还对代谢组学和转录组学的整合结果进行分析，发现 MDBD 可通过作用于类固醇生物合成途径和 IL - 17 信号通路来缓解白细胞减少症并减轻骨髓损伤，其中关键基因包括 Jun、Cxcl2 和 Egr1。因此，本研究为传统中药复方与小分子药物联合应用的有效性及配伍合理性提供了依据。
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cust-其他引物
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200ul*10um*2
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2.7 RNA 提取和定量实时 PCR
使用 RNAiso Plus（Takara，日本）从对照组、模型组和 MDBD 组的骨髓细胞中提取总 RNA。然后使用 PrimeScript Master Mix 试剂盒（Takara，日本）合成 cDNA。按照说明书，使用 PowerUp™ SYBR™ Green Master Mix（Thermo Fisher，美国）和 QuantStudio 3（Applied Biosystems）进行定量实时 PCR（qRT-PCR）。引物序列（补充表 S1）由上海冠泰公司（BioTNT Co., Ltd.）设计。目标基因的 mRNA 表达水平以参考基因 β-actin 进行标准化，结果采用 2−ΔΔCT 方法分析。
结果：
MDBD 对辐射致白细胞减少症小鼠骨髓细胞中关键基因（Cxcl2、Egr1 和 Jun）表达的影响。数据以平均值±标准差表示。与对照组相比，#p < 0.05 和 ##p < 0.01；与模型组相比，*p < 0.05 和 **p < 0.01。
结论：尽管我们对 MDBD 在缓解辐射引起的白细胞减少症方面的药效学和功能的认识不断加深，但由于中药复方机制的复杂性，白细胞增多机制的细节仍不明确。我们利用大量药效学数据证明了这一新处方 MDBD 在治疗辐射引起的白细胞减少症中的功效。此外，我们还进行了代谢组学和转录组学的综合分析，初步探讨了 MDBD 通过多条途径（主要包括类固醇生物合成和 IL-17 信号通路）对小鼠辐射性白细胞减少症的保护作用，其中关键基因是 Jun、Cxcl2 和 Egr1。