基于中医方证代谢组学技术的六味地黄丸干预脑瘫大鼠模型研究

目的:本研究基于中医方证代谢组学理论和技术平台,研究六味地黄丸(LW)对脑瘫大鼠模型的干预作用。方法:研究采用延迟剖宫产手术方法复制缺氧缺血脑瘫(HICP)大鼠模型,利用经典行为学方法对HICP模型和LW的干预作用进行评价;最后借助中医方证代谢组学技术揭示了HICP模型大鼠尿液的潜在生物标记物与LW干预HICP模型体内显效成分的相关性。结果:研究表明LW通过调节HICP模型大鼠机体的糖类代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢和甾体激素类生物合成四大类代谢途径,进而有效改善HICP模型大鼠的运动能力,并确定LW的入血成分中6-O-甲基梓醇、莫诺苷、丹皮酚原苷、毛蕊花苷、獐牙菜苷脱水的代谢产物为干预HICP大鼠模型的潜在药效物质基础。本证实了中医方证代谢组学技术可以成为阐明中药药效物质基础的有力手段。

基于中医方证代谢组学的生脉散干预老年痴呆症大鼠的药效物质基础研究

目的:本实验主要利用中医方证代谢组学技术评价生脉散预防老年痴呆的药效及发现其关键物质基础。方法:首先采用灌胃三氯化铝联合腹腔注射D-半乳糖连续90天建立老年痴呆大鼠模型,并利用UPLC-HDMS技术采集和分析模型大鼠尿液代谢数据,共确定了42个老年痴呆症的生物标记物;同时干预组在造模同时采用连续给与生脉散冻干粉溶液(5.3 g·kg-1)对模型大鼠进行治疗。结果:通过Morris水迷宫、脑组织病理学检测及Aβ免疫组化等方法评价了生脉散的干预作用,发现了生脉散具有抑制Aβ毒性、保护神经元和改善认知障碍的作用;在此基础上利用代谢组学技术评价了干预组对42个老年痴呆生物标志物的调节作用,发现生脉散主要影响了色氨酸代谢和脂质代谢的多个靶点;同时采用血清药物化学方法研究了生脉散的体内直接作用物质,找到30种成分并与生脉散明显回调的生物标志物相关联。结论:本实验发现了五味子木质素类及人参皂苷类的多种成分与色氨酸代谢和脂质代谢极度相关,为生脉散预防老年痴呆的药效物质基础。

基于中医方证代谢组学的男仕口服液治疗肾阳虚证的物质基础与作用机理研究

目的:基于中医方证代谢组学技术分析男仕口服液干预皮质酮诱导的肾阳虚证大鼠模型内源性代谢生物标记物的变化趋势,探索男仕口服液入血成分与其治疗肾阳虚证过程的相关代谢物及代谢通路的相关性,挖掘男仕口服液发挥治疗作用的体内直接作用物质及作用机理。方法:检测大鼠"下丘脑-垂体-靶器官轴"各激素水平并观察相应靶器官的组织形态学,评价男仕口服液对肾阳虚证的作用效果;利用模式识别分析各组大鼠尿液代谢谱,研究男仕口服液对肾阳虚证生物标记物影响,同时在显效基础上分析其入血成分与肾阳虚证生物标记物群的相关性,确定其发挥治疗作用的潜在药效物质基础。结果:模型大鼠血清的CRH、CORT、T3、T4、T和尿17-OHCS含量显著下降;男仕口服液可显著提升血清中CRH、CORT、T3、T4、c AMP和尿中17-OHCS水平,调节类固醇激素的生物合成、色氨酸代谢和酪氨酸代谢;PCMS相关分析发现男仕口服液显效剂量下与代谢标记物高度相关的入血成分主要为:水晶兰苷、没食子酸、鸡矢藤苷、莫诺苷葡萄糖醛酸化产物、甜菊苷C、甜菊双糖苷,这些成分是男仕口服液治疗肾阳虚证的药效关键物质基础。结论:本研究运用中医方证代谢组学技术建立了"肾阳虚证代谢标记物-男仕口服液体内直接作用物质-药效关键物质基础"的分析模式,发现水晶兰苷、没食子酸、鸡矢藤苷等成分通过改善多个代谢途径(激素合成途径、酪氨酸代谢中激素合成与释放途径等),从整体上纠正代谢轮廓的改变,体现了男仕口服液治疗肾阳虚证的多途径、多靶点、整体调节的作用特点。该研究为基于临床有效性的创新药物发现提供方法学基础。

中医方证代谢组学研究进展及其应用

中医方证代谢组学(Chinmedomics)是近年来兴起的研究中药方剂有效性及其药效物质基础的整合策略,是中医药现代化研究方法学意义上的创新。基于中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属性特点,中医方证代谢组学以代谢组学技术建立方剂有效性评价体系,揭示证候生物学本质;以中药血清药物化学方法发现方剂体内直接作用物质,通过建立两者之间的相关性来表征与证候生物学本质相关的药效物质基础,解决中医证候生物标记物、方剂效应评价、中药质量标志物,及方剂创新药物设计等关键科学问题。

基于中医方证代谢组学策略研究知柏地黄丸质量标志物

目的:在经典方剂知柏地黄丸治疗肾阴虚证确有疗效的前提下,寻找知柏地黄丸在肾阴虚治疗上的质量标志物。方法:拟以中医方证代谢组学为核心策略,联合高通量UPLC-MS技术,寻找肾阴虚证的血液代谢标记物,在与显效状态下的知柏地黄丸血中移行成分建立相关性的前提下,揭示知柏地黄丸的药效物质基础,确定知柏地黄丸的质量标志物。结果:鉴定肾阴虚证的26个血液代谢标记物,其中19个代谢标记物在治疗后被知柏地黄丸显著调节,共鉴定显效状态下的47个血中移行成分,其中11个成分被鉴定为知柏地黄丸治疗肾阴虚证的药效物质基础。结论:根据中药质量标志物的相关原则,推测丹皮酚、没食子酸、棉子糖、芍药苷、药根碱、泽泻醇B-单乙酸酯等6种体内原型成分为知柏地黄丸治疗肾阴虚证的质量标志物。

基于中医方证代谢组学的中医证候精准诊断及方剂疗效精准评价

中医方证代谢组学(Chinmedomics)是近年来兴起的新兴学科,它整合了系统生物学与中药血清药物化学的理论及技术,形成了鉴定证候生物标记物,建立方剂有效性评价体系,并发现药效物质基础的应用科学。中医方证代谢组学的理论及方法有助于实现建立中国式精准医学模式,有助于进一步提升中医药研发的原始创新能力。

基于中医方证代谢组学的开心散干预老年痴呆症大鼠的效应物质动态分析

目的:本研究在开心散干预氯化铝联合D-半乳糖诱导老年痴呆症大鼠模型有效性的基础上,揭示开心散对老年痴呆症(AD)不同阶段干预作用的代谢物靶点,构建开心散体内成分与内源性生物标记物的网络关系,分析开心散对AD发展过程干预作用的效应物质的动态变化。方法:利用行为学指标评价模型复制进程以及开心散的干预作用;运用代谢组学技术和方法分析开心散对AD大鼠模型不同阶段干预作用的靶点;应用UPLC-MS技术和MSE质谱数据采集模式,分别对开心散体外化学成分和口服给药后的血中移行成分进行表征及鉴定;利用PCMS手段,构建复方药效物质基础与内源性生物标记物的数理模型,发掘开心散防治老年痴呆症不同阶段的效应物质。结果:给予AD大鼠开心散溶液治疗后,模型大鼠的认知功能得到改善,其病理学进程得以延缓。代谢组学研究表明,开心散对AD模型不同阶段标记物的异常表达起到恢复作用,体现了开心散干预老年痴呆症多靶点、多途径的特点。结论:基于中医方证代谢组学方法为开心散减缓AD进程研究提供了新的思路。

中医方证代谢组学学术思想概述--黑龙江中医药大学王喜军教授团队介绍

中医方证代谢组学研究中心隶属于国家中医药管理局，依托黑龙江中医药大学。中心整合了国家中医药管理局中药血清药物化学重点研究室、中药血清药物化学三级实验室、黑龙江省中药血清药物化学重点实验室、黑龙江省高校中药材质量控制重点实验室、黑龙江省中药材GAP研究中心、黑龙江省高校中药材标准化工程技术中心等实验技术平台，

基于代谢组学技术的中医药研究进展

代谢组学通过对生物体内代谢物进行高通量分析,探索代谢物与机体生理、病理变化相关性,阐明机体复杂体系相互作用及对外界响应。代谢组学强调生物体整体研究功能状态的生化表型与中医理论的整体观具有高度相似性,以其独特的整体、动态的表达特征与中医药的整体观、辨证论治的诊疗思维不谋而合。应用代谢组学技术阐明中医药有效性相关效应机制、物质基础、配伍规律等科学问题,使中医传统理论与现代科学技术有机融合,可充分理解中医理论科学价值及中医临床经验实用价值。本文探讨将代谢组学的整体性、动态性等研究特色应用到中医药具体实践,解决中药材效应评价、复方配伍规律阐释、中医方证关系研究、证候生物标志物发现等关键问题,为中药有效性评价、复方物质基础以及中医证候本质认识提供技术支持。

中医药治疗原发性痛经相关通路的研究进展

原发性痛经(PD)是最为常见的妇科疾病,具有长期、周期性发作的特点,严重影响患者生活质量及身心健康。由于化学药治疗的不良反应发生率较高,停药后容易复发,而中医药疗法由于其独特的安全性及有效性已然成为临床治疗PD的替代疗法。总结近年来中医药防治PD相关通路的研究,发现中医药可通过调节丝裂原活化蛋白激酶信号通路、NOD样受体蛋白3信号通路、核转录因子-κB信号通路及花生四烯酸代谢通路发挥抑制炎性细胞因子、减弱疼痛信号、抑制子宫平滑肌收缩等效应,进而起到治疗PD的作用。可为今后的中医药治疗PD的作用机制研究提供参考。

基于代谢组学的茵陈蒿汤及组分配伍对大鼠酒精性肝损伤的保护作用研究

目的:利用代谢组学技术,结合临床生化检测和组织病理学,评价茵陈蒿汤及其组分配伍对长期过量摄入酒精诱导肝损伤的保护作用。方法:对Wistar大鼠进行"白酒—玉米油—吡唑"混合溶液灌胃和饲喂高脂饲料12周制备酒精性肝损伤大鼠模型,茵陈蒿汤及其组分配伍组分别于造模开始每日灌胃给予茵陈蒿汤和6,7-二甲氧基香豆素、京尼平苷、大黄酸配伍组合,12周末测定血清ALT、AST、ALP、TG、T-BIL、TP、ALB、CHOL、HA、LN、PCIIINP、CIV浓度和肝脏组织HYP、γ-GT、MDA、TBA、SOD和GSH-PX含量,观察肝左叶HE和Masson染色病理组织切片,并利用UPLC-Q/TOF-MS技术采集尿液代谢轮廓数据,提取各组样品中酒精性肝损伤生物标记物信息,分析空白对照组、模型对照组、茵陈蒿汤组及茵陈蒿汤组分配伍组之间大鼠代谢轮廓及生物标记物的变化。结果:茵陈蒿汤及其组分配伍均能显著抑制酒精性肝损伤大鼠血清ALT、AST、ALP、TG、T-BIL、TP、ALB、CHOL、HA、LN、PCIIINP、CIV浓度和肝脏组织HYP、γ-GT、MDA、TBA、SOD和GSH-PX含量的变化,减少肝脏细胞炎性浸润和肝纤维化,并使肝损伤大鼠整体代谢轮廓远离模型对照组而靠近正常对照组,使10个生物标记物趋于正常水平。结论茵陈蒿汤对大鼠酒精性肝损伤具有显著的保护作用,其3个组分6,7-二甲氧基香豆素、京尼平苷和大黄酸的配伍组合能够有效表达茵陈蒿汤的生物效应,是其主要有效组分,为茵陈蒿汤防治酒精性肝损伤疾病的创新药物开发奠定了基础。

利用血液代谢组学研究关黄柏生物碱对慢性非细菌性前列腺炎模型大鼠的干预作用

目的:本研究应用行为学、组织病理学和代谢组学技术研究关黄柏生物碱对慢性非细菌性前列腺炎(Chronic Nonbacterial Prostatitis,CNP)的干预作用,从血液代谢组学角度阐释关黄柏生物碱对CNP模型大鼠体内代谢水平的影响及其作用机制。方法:通过对关黄柏进行分离纯化得到含量较高的关黄柏生物碱富集物,采用前列腺注射辣椒素的方法制备CNP模型大鼠,应用UPLC-Triple TOF-MS/MS联用技术建立CNP血液代谢组学研究方法,鉴定CNP生物标记物及代谢通路,确定关黄柏生物碱对CNP干预作用的代谢途径。结果:确定了与CNP密切相关的18个生物标记物及14个代谢通路。关黄柏生物碱通过对花生四烯酸代谢、甘油磷脂代谢、嘌呤代谢等代谢通路的调节,可显著对各项指标及12个CNP生物标记物产生回调作用。结论:关黄柏生物碱可以有效干预CNP的发生与发展,本研究为抗CNP药物的研究与开发提供科学的实验数据。

基于细胞代谢组学技术的关黄柏潜在有效成分木兰碱对前列腺癌细胞的治疗作用研究

目的:本文在木兰碱药效学研究基础之上,进行基于UPLC-HDMS/MS技术的细胞代谢组学研究,探讨木兰碱抗前列腺癌的潜在作用机制。方法:将对数期22RV1前列腺癌细胞以适宜密度接种并分为空白组及木兰碱给药组,以细胞形态学观察、MTT比色法以及流式细胞术分析前列腺癌细胞系22RV1在给药前后的细胞形态变化、细胞存活和增殖状况以及药物诱导凋亡的作用和作用强度,从药效学角度评价木兰碱的体外抗前列腺癌活性。进一步提取前列腺癌细胞内液并利用高通量液质联用技术平台对细胞代谢轨迹进行研究,揭示木兰碱给药前后内源性差异代谢物变化情况。结果:研究发现木兰碱能通过诱导22RV1前列腺癌细胞凋亡而抑制其增殖,给药后细胞生长状况明显变差,显微镜下难以见到分裂细胞,培养基中散在大量细胞碎片。本研究共鉴定了肌醇、鞘磷脂等13个药效生物标志物;代谢经路研究显示包括淀粉和蔗糖代谢、核黄素代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢等7条能量代谢及氨基酸代谢途径发生明显扰动。结论:木兰碱对22RV1前列腺癌细胞系有明显体外增殖抑制作用,潜在机制为对多种能量及氨基酸等代谢途径的干预作用。本研究阐明木兰碱治疗前列腺癌的整体效应机制,可为发现临床有效且毒副作用小的抗前列腺癌药物提供一定依据。

H1N1病毒感染树鼩模型的血清代谢组学研究

目的基于UPLC-Q/TOF-MS研究H1N1病毒感染树鼩动物模型的血清代谢特征。方法H1N1病毒滴鼻法制备感染树鼩动物模型,测量病毒载量和抗体血抑滴度,进行肺组织的病理学检查,采集树鼩血清样本并进行非靶向代谢组学研究。结果模型制备第3~7天,体温和病毒载量逐渐达峰,多变量统计分析发现H1N1病毒感染树鼩血清中24个差异离子,它们导致磷脂酰胆碱代谢、鞘脂代谢、花生四烯酸代谢等代谢紊乱。结论本研究首次发现H1N1病毒感染树鼩模型的代谢特征,H1N1病毒感染树鼩模型紊乱的代谢与炎症反应有关。

五加生化胶囊对早孕大鼠药物流产出血干预作用的代谢组学研究

目的:运用代谢组学方法探讨五加生化胶囊对早孕大鼠药物流产出血治疗作用及其机制。方法:以米非司酮配伍米索前列醇灌胃早孕Wistar大鼠制作药物流产模型,给予五加生化胶囊混悬液进行干预,观察大鼠子宫形态、子宫出血量及出血时间,以柱前衍生-气质联用技术检测大鼠血清代谢产物变化,运用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等技术对差异代谢产物进行分析,结合数据库揭示相应机制。结果:依据相对峰面积可知,与正常组比较,模型组大鼠血清中甘氨酸、丝氨酸、氨基丙二酸、L-焦谷氨酸、L-鸟氨酸、L-酪氨酸、花生四烯酸和胆固醇含量明显降低,2-丁烯二酸、磷酸甘油酯、L-赖氨酸、D-半乳糖、D-葡萄糖酸、2-单棕榈酸甘油酯和2-单硬脂酸甘油酯含量明显升高,给予五加生化胶囊混悬液后明显回调。结论:五加生化胶囊对早孕大鼠药物流产出血有一定治疗作用,其作用可能是通过调节脂肪酸代谢及氨基酸生成等途径实现的。

脂质组学:中药调脂效应及其作用机制研究的有效途径

血脂异常是引起动脉粥样硬化、缺血性脑卒中、诱发心血管疾病的危险因素之一,已经极大程度影响人类健康。中药复方制剂是由多种药物按君臣佐使配伍规则组成的"有制之师",针对疾病实施多成分、多靶点、多层次的整体作用,通过纠正"脂代谢失调"重返"整体稳态",发挥着重要的脂质调控作用,在临床治疗中得到广泛应用。由于中药化学成分复杂,致使其治疗效应、作用靶点、作用途径研究困难重重。脂质组学是代谢组学的重要分支之一,可通过分析脂质代谢标记物,探寻疾病状态下脂质生物标记物及其代谢网络的变化规律,从而为阐释中药调脂效应、疗效靶点、作用机制提供有效途径。由此,本文系统综述脂质组学研究方法,并总结了近年来脂质组学在中药调脂机制研究中具体应用、特殊优势及发展潜力,为中药调脂作用研究提供方法参考。

基于尿液代谢组学的附子配伍甘草减毒作用研究

目的:利用代谢组学方法,基于附子毒性生物标记物配伍甘草前后的轨迹变化规律,阐释附子配伍甘草的减毒作用机制。方法:采用UPLC-HDMS对连续给药6个月的附子组、附子-甘草组和空白对照组大鼠尿液代谢轮廓进行分析,结合组织病理学观察结果,分析鉴定与附子毒性相关的生物标记物及相关代谢通路,并对附子与甘草配伍前后大鼠体内毒性生物标记物表达水平进行比较。结果:确定了12个与附子毒性相关的生物标记物和与之相关的6条代谢通路,附子配伍甘草后对其中10个毒性生物标记物具有较好的回调作用。结论:附子与甘草配伍可通过调节戊糖、葡萄糖醛酸转换,淀粉和蔗糖代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等代谢通路;有效降低附子的毒性,从代谢产物角度揭示中药配伍减毒的科学性,为附子的临床用药安全提供参考。

重度抑郁症的代谢组学生物标志物研究进展

重度抑郁症(MDD)是世界范围内主要的精神疾病,对社会造成了巨大的经济和情感压力。生物标志物的发现不仅有助于改进抑郁症的诊断和加速新药研发,而且可以用来预测抑郁症发生的可能性,推进MDD个性化治疗的进程。近年来,代谢组学技术的快速发展以及它在疾病诊断方面的广泛应用,为进一步筛选MDD相关生物标志物提供了可能。本文将基于血液、尿液、脑脊液代谢组学总结和讨论MDD代谢组学生物标志物的研究进展,目的是使研究人员能够在已有研究基础上作出新的发现,并期望MDD生物标志物早日在临床中发挥重要作用,以改善MDD患者的生活质量。

基于代谢调控通路的京尼平苷干预阳黄证的作用靶标研究

目的:基于代谢调控通路技术对京尼平苷干预阳黄证小鼠进行研究,探究阳黄证的发病机制及京尼平苷对其干预作用的潜在效应靶标。方法:采用化学物质、中药及病理性肝损伤因素建立阳黄证动物模型,通过与临床阳黄证患者尿液的生物标记物相关联,成功建立阳黄证动物模型。在此基础上对生化指标、病理观察进行检测,基于代谢组学技术挖掘京尼平苷干预阳黄证的作用靶标。结果:与空白组相比,模型组小鼠谷草转氨酶、谷丙转氨酶、总胆红素、总胆汁酸含量升高,具有显著性差异(P<0.05)。碱性磷酸酶、直接胆红素、丙二醛、谷氨酰转肽酶含量升高,谷胱甘肽过氧化酶、超氧化物歧化酶含量降低;病理结果显示,模型组小鼠肝组织成片状坏死,肝细胞有水肿现象。对模型组小鼠尿液进行基于代谢调控的靶点分析,发现33个尿液生物标记物与阳黄证的发生密切相关。其中,10个生物标记物与临床阳黄证患者生物标记物变化一致,主要涉及酪氨酸代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、谷胱甘肽代谢、戊糖和葡萄糖醛酸酯代谢、初级胆汁酸代谢等。进一步通过Ingenuity Pathway Analysis组学数据分析平台成功预测京尼平苷干预阳黄证的5个作用靶点,即干扰素调节因子3、鸟氨酸脱羧酶抗酶1(OAZ1)、鸟氨酸脱羧酶1(ODC1)、解偶联蛋白(UCP1)、Maf1调节剂(Maf1 regulator)。结论:本研究以中医证候理论为指导,在对阳黄证形成本质考察的基础上,以中药与肝损伤化学诱导剂结合的方法建立阳黄证动物模型,与临床黄疸生物标记物相关联,发现10个生物标记物与阳黄证发生发展密切相关,京尼平苷可有效回调生物标记物,通过代谢调控通路技术分析发现京尼平苷干预阳黄证的5个潜在作用靶标。本研究为阳黄证相关动物模型建立及中药有效成分治疗作用机制研究提供方法和依据。

中医理论视域下创新中药发现策略和实践

在现代科学技术飞速发展的新形势下,源于中医临床的中药创新药物发现在应对新发疾病、重大疾病具有鲜明的中医药特色和优势,探索合理的创新中药发现策略、研究路径是我国中医药创新发展的关键问题。中医药具有完整独特的理论体系和丰富的临床实践积累,在中医理论指导下,临床驱动、主动创新、中西医结合,是我国具有中医药特色的药物发现的重要途径。本文就中医理论指导下的中药创新药物发现研究思路进行阐述,列举了近年来基于中药的药物发现研究成果和相关新兴研究策略,为现代中药创新药物研发提供一定的思路和参考。