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Integrative proteomics-metabolomics strategy reveals the mechanism of hepatotoxicity induced by Fructus Psoraleae.
Journal of Proteomics ( IF 2.8 ) Pub Date : 2020-03-31 , DOI: 10.1016/j.jprot.2020.103767 Jingyi Duan 1 , Wenying Dong 1 , Lijuan Xie 1 , Simiao Fan 1 , Yanyan Xu 1 , Yubo Li 1
Journal of Proteomics ( IF 2.8 ) Pub Date : 2020-03-31 , DOI: 10.1016/j.jprot.2020.103767 Jingyi Duan 1 , Wenying Dong 1 , Lijuan Xie 1 , Simiao Fan 1 , Yanyan Xu 1 , Yubo Li 1
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Fructus Psoraleae (FP), one of the significant traditional Chinese medicines, has been reported to cause hepatotoxicity. However, the mechanism remains undetermined and the reported research is limited. In this study, a tandem mass tag (TMT)-based quantitative proteomics and metabolomics were used to reveal a more comprehensive effect caused by FP. The results showed that aqueous extract of FP can induce liver injury in rats. In total, 575 significantly changed proteins were identified by quantitative proteomics analysis, among which 352 proteins were significantly up-regulated and 223 proteins were significantly down-regulated in liver tissues. And we detected 14 biomarkers such as succinic acid, hypoxanthine, l-carnitine, phenylalanine, glutathione, and glycoursodeoxycholic acid. Correlation analysis of altered metabolites and proteins exhibited the aberrant regulation of metabolic pathways including bile secretion, glutathione metabolism, purine metabolism, glycerophospholipid metabolism, TCA cycle and pyruvate metabolism, which indicated the disorder of bile acid metabolism, oxidative stress, energy metabolism and immune system. Notably, the changed proteins including Cyp7a1, FXR, SHP, BSEP, Sult2a1, Nceh1 in bile acid metabolism may play an essential role in the hepatotoxicity induced by aqueous extract of FP. In conclusion, integrative proteomics and metabolomics provide the potential mechanism of hepatotoxicity induced by FP. SIGNIFICANCE: Fructus Psoraleae, a traditional Chinese medicine, is widely used in Asia for the treatment of osteoporosis and vitiligo. Recently, clinical and experimental reports reveal that FP can induce liver injury. However the mechanism of injury induced by FP is still unclear. In this study, we detected 352 significantly up-regulated proteins and 223 significantly down-regulated proteins in liver tissues by TMT-based quantitative proteomics. And 14 important metabolites were identified by metabolomics analysis. Through integrative analysis of the key metabolites and proteins, several metabolism pathways were selected, which implicated in bile acid metabolism, oxidative stress, energy metabolism, immune system. This is the first integrative study of proteomics and metabolomics for FP exposure, the finding clarified the potential mechanism of hepatotoxicity caused by FP and will promote rational use of FP in clinical application.
中文翻译：
蛋白质组学-代谢组学的综合策略揭示了补骨脂诱导的肝毒性机制。
据报道，补骨脂是重要的中药之一，可引起肝毒性。然而，该机制仍未确定，并且所报道的研究是有限的。在这项研究中，基于串联质量标签（TMT）的定量蛋白质组学和代谢组学被用来揭示由FP引起的更全面的影响。结果表明，FP的水提物可诱导大鼠肝损伤。通过定量蛋白质组学分析，总共鉴定出575种显着改变的蛋白质，其中352种蛋白质在肝组织中显着上调，而223种蛋白质在肝组织中显着下调。我们检测了14种生物标志物，如琥珀酸，次黄嘌呤，左旋肉碱，苯丙氨酸，谷胱甘肽和葡萄糖去氧胆酸。代谢物和蛋白质变化的相关分析显示了代谢途径的异常调节，包括胆汁分泌，谷胱甘肽代谢，嘌呤代谢，甘油磷脂代谢，TCA循环和丙酮酸代谢，这表明胆汁酸代谢紊乱，氧化应激，能量代谢和免疫系统异常。值得注意的是，胆汁酸代谢中改变的蛋白质包括Cyp7a1，FXR，SHP，BSEP，Sult2a1，Nceh1可能在FP水提取物诱导的肝毒性中起重要作用。总之，整合蛋白质组学和代谢组学提供了FP诱导的肝毒性的潜在机制。重要性：补骨脂是传统中药，在亚洲被广泛用于治疗骨质疏松症和白癜风。最近，临床和实验报告表明，FP可诱发肝损伤。然而，FP引起的损伤机制仍不清楚。在这项研究中，我们通过基于TMT的定量蛋白质组学在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。然而，FP引起的损伤机制仍不清楚。在这项研究中，我们通过基于TMT的定量蛋白质组学在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。然而，FP引起的损伤机制仍不清楚。在这项研究中，我们通过基于TMT的定量蛋白质组学在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。通过基于TMT的定量蛋白质组学，我们在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。通过基于TMT的定量蛋白质组学，我们在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。选择了几种代谢途径，这些途径涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。选择了几种代谢途径，这些途径涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。
更新日期：2020-03-31
中文翻译：
蛋白质组学-代谢组学的综合策略揭示了补骨脂诱导的肝毒性机制。
据报道，补骨脂是重要的中药之一，可引起肝毒性。然而，该机制仍未确定，并且所报道的研究是有限的。在这项研究中，基于串联质量标签（TMT）的定量蛋白质组学和代谢组学被用来揭示由FP引起的更全面的影响。结果表明，FP的水提物可诱导大鼠肝损伤。通过定量蛋白质组学分析，总共鉴定出575种显着改变的蛋白质，其中352种蛋白质在肝组织中显着上调，而223种蛋白质在肝组织中显着下调。我们检测了14种生物标志物，如琥珀酸，次黄嘌呤，左旋肉碱，苯丙氨酸，谷胱甘肽和葡萄糖去氧胆酸。代谢物和蛋白质变化的相关分析显示了代谢途径的异常调节，包括胆汁分泌，谷胱甘肽代谢，嘌呤代谢，甘油磷脂代谢，TCA循环和丙酮酸代谢，这表明胆汁酸代谢紊乱，氧化应激，能量代谢和免疫系统异常。值得注意的是，胆汁酸代谢中改变的蛋白质包括Cyp7a1，FXR，SHP，BSEP，Sult2a1，Nceh1可能在FP水提取物诱导的肝毒性中起重要作用。总之，整合蛋白质组学和代谢组学提供了FP诱导的肝毒性的潜在机制。重要性：补骨脂是传统中药，在亚洲被广泛用于治疗骨质疏松症和白癜风。最近，临床和实验报告表明，FP可诱发肝损伤。然而，FP引起的损伤机制仍不清楚。在这项研究中，我们通过基于TMT的定量蛋白质组学在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。然而，FP引起的损伤机制仍不清楚。在这项研究中，我们通过基于TMT的定量蛋白质组学在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。然而，FP引起的损伤机制仍不清楚。在这项研究中，我们通过基于TMT的定量蛋白质组学在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。通过基于TMT的定量蛋白质组学，我们在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。通过基于TMT的定量蛋白质组学，我们在肝组织中检测到352种显着上调的蛋白和223种显着下调的蛋白。通过代谢组学分析鉴定了14种重要的代谢产物。通过对关键代谢产物和蛋白质的综合分析，选择了几种代谢途径，涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。选择了几种代谢途径，这些途径涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。选择了几种代谢途径，这些途径涉及胆汁酸代谢，氧化应激，能量代谢，免疫系统。这是蛋白质组学和代谢组学对FP暴露的首次综合研究，该发现阐明了FP引起的肝毒性的潜在机制，并将促进FP在临床应用中的合理使用。
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