基于蛋白质组学、肽组学的中药动物药活性组分的研究

动物药是我国传统中药的重要组成部分,但由于其组成复杂,分离较困难,与植物药相比动物药的研究相对落后.动物药组成中蛋白质占很大比例,目前已从动物药中发现许多蛋白质和多肤类活性组分.蛋白质组学、肤组学技术是快速发展的大规模表征蛋白质、肽的技术,借助蛋白质组学、肽组学快速、高效的特点,将蛋白质组学、肽组学技术应用于动物药中蛋白质和肽类活性组分的研究是动物药新的研究方向.本文综述了近年来应用蛋白质组学和肤组学技术研究动物药中蛋白质和肽类活性组分的进展.     

基于肽键热振荡理论和酶工程技术的动物药肽类化合物研究

目的:筛选与动物药功能主治相关活性组分,探讨其传统热炮制加工机理,验证肽键热振荡理论。方法:以4类动物药为代表,包括虫类、胶类、角类、贝壳类,对动物药连续用石油醚、乙酸乙酯、甲醇、水超声提取,得到4个不同极性溶媒提取物,对其进行系统活性对比研究。进一步将动物药水提液经超滤技术分为10 kDa、3～10 kDa、1～3 kDa、1 kDa组分。以相关活性指标,筛选活性组分;对炮制前后动物药1 kDa组分的活性及寡肽收率进行对比研究;以动物药蛋白10 kDa部分为底物进行酶解,以相关活性指标对天然和酶解1 kDa组分进行对比研究。结果:动物药各极性溶媒提取物活性最强的为水提取物,水提取物各组分中1 kDa或1～3 kDa的小肽段活性明显强于蛋白、多肽部位,因此确定动物药1 kDa或1～3 kDa的小肽段为活性组分;炮制品的寡肽含量高于生品;酶解1 kDa组分活性略低于天然1 kDa组分,但酶解寡肽的寡肽收率远高于天然寡肽。结论:确定了1 kDa或1～3 kDa的小肽段组分为动物药的药效物质基础;动物药经炮制之后,由于肽键的断裂,生成了更多的小分子寡肽类成分,进而可以发挥更强活性;进一步阐明了动物药热炮制机理,验证了课题组提出的肽键热振荡理论;此外,由蛋白酶解得到更多的活性寡肽,解决了天然寡肽收率较低难于产业化的问题,为动物药小肽段类物质开发应用提供了可靠的依据。     

动物药多肽的药效学与分子鉴定研究进展

动物药在传统医学领域占据着重要地位,经过数千年的实践在中国得到广泛应用,其临床应用和药理活性一直是研究的核心。其中,动物来源的蛋白质和肽被认定为其药理作用的重要物质基础。肽类药物有望成为国际药物研发的新热点,动物药因富含潜在药效活性肽而成为备受关注的“宝库”。通过综述现有相关文献,系统总结动物源药物中活性肽的药理功能研究进展。同时,介绍了常见肽的分析鉴定和发现方法,特别强调了液相色谱-质谱联用技术在研究动物源药物肽类成分方面的应用策略和现状,及其在动物源药物中的肽成分研究中显示出的独特优势。该技术在动物源药物真伪鉴别、质量控制及潜在活性肽的筛选等方面具有显著效果,为深入了解动物源药物的作用机制和推动肽类药物的发展提供参考。     

基于转录组学-蛋白质组学-多肽组学整合关联分析策略的动物药蛋白多肽类成分研究思路及方法

动物药是传统中药的重要组成部分,其特有功效在中药临床应用中具有不可替代性。鉴于目前动物药研究主要存在化学成分、药效物质基础、毒性物质基础不明确,动物药质量控制体系不健全等关键问题,通过构建基于转录组学-蛋白质组学-多肽组学整合关联分析策略的动物药蛋白多肽类成分研究思路及方法,主要包括基于转录组学的动物药蛋白数据库的构建、动物药蛋白多肽类成分的高分辨质谱分析、蛋白多肽类成分的匹配分析与鉴定以及关联功效的蛋白多肽类成分活性评价等研究内容,试图为动物药蛋白多肽类成分的分析鉴定提供一种切实可行的研究思路及方法,为进一步解决动物药研究存在的关键问题提供技术支持。     

蝎毒活性肽对同型半胱氨酸致血管内皮细胞损伤的差异蛋白表达谱的影响

目的研究蝎毒活性肽对同型半胱氨酸引起的血管内皮细胞损伤的蛋白表达谱的变化及其蛋白质组学机制。方法用二向电泳、图像分析、基质辅助激光解析电离化/飞行时间质谱鉴定等蛋白质组学技术测定同型半胱氨酸致血管内皮细胞损伤表达量有显著改变的蛋白质,Western blot测定血管内皮细胞锰超氧化物歧化酶、网钙蛋白1前体和钙网蛋白前体蛋白的表达。结果与空白对照组比,同型半胱氨酸组发现有11个蛋白点下调及1个蛋白点上调。与同型半胱氨酸组比,同型半胱氨酸+蝎毒活性肽组上调锰超氧化物歧化酶和网钙蛋白1前体,下调钙网蛋白前体的蛋白表达。结论靶蛋白的发现说明蝎毒活性肽可抵抗由高同型半胱氨酸引起氧化应激造成的血管内皮细胞损伤。     

低温炮制工艺对水蛭水溶性蛋白组成及纤溶活性的影响

目的:研究低温炮制工艺对水蛭水溶性蛋白组成及其纤溶活性的影响。方法:水蛭的低温炮制采用液氮快速冷冻和冷冻干燥技术;传统炮制参照2005药典;不同炮制工艺水蛭的水溶性蛋白组成的差异检测采用SDS-PAGE,定量分析采用Scion Image软件;不同炮制工艺水蛭的水溶性蛋白组分的纤溶活性鉴定采用纤维蛋白平板法,溶栓活性分析采用体外溶栓试验。结果:低温炮制工艺的水蛭水溶性蛋白组成比传统炮制工艺丰富,不仅SDS-PAGE蛋白条带的数量与浓度显著高于传统工艺,而且纤溶活性也显著高于传统炮制工艺。结论:不同炮制工艺对水蛭水溶性蛋白组成与溶栓活性有显著影响;在防止水蛭中蛋白质类活性成分的降解、变性与失活方面,低温炮制工艺优于传统炮制工艺。该工艺适用于以蛋白为主要活性成分的动物药研究。     

息风止痉类动物药在中枢神经系统疾病中的研究进展

中枢神经系统疾病严重影响人类的生命健康,但其发病机制尚不完全清楚。目前,用于治疗中枢神经系统疾病药物主要为受体调节剂、神经递质抑制剂等,其副作用较大,临床用于治疗的药物较为缺乏。研究表明中药动物药主要含蛋白、多肽及小分子化合物等,作用于中枢神经系统,具有镇静、抗惊厥、改善脑组织等药理作用。大量的研究表明动物药具有活性强、疗效佳的特性,在研究开发治疗中枢神经系统疾病药物方面具有广阔的前景。基于此,该文在系统查阅文献的基础上,对具有息风止痉功效中药动物药的活性成分及其在中枢神经系统疾病癫痫、脑缺血的主要药理作用进行了综述,探讨了其研究价值及应用前景。结果表明动物药蛋白质、多肽的研究较为浅显,部分动物药的研究尚处于空白点,笔者认为动物药氨基酸、小分子化合物的研究应转移至寡肽、短肽上,采用先进的蛋白质提取、分离技术,进行蛋白多肽类成分的结构鉴定与药效研究,利用生物制品技术方法开发治疗中枢神经系统疾病的肽类生物制品。该文可为开发治疗中枢神经系统疾病的动物药制品研究提供思路与借鉴。     

基于“蛋白质组-修饰组”研究砂炒炮制对穿山甲蛋白质类成分的影响

目的基于蛋白质、肽类物质组成及修饰组成的变化,研究砂炒炮制对穿山甲物质基础的影响。方法采用Nano LC-MS/MS对炮制前后穿山甲蛋白质、肽类组成及变化进行分析鉴定,对鉴定的蛋白质、肽类发生的脱酰胺修饰与氧化修饰进行比较。结果穿山甲主要由角蛋白、连接蛋白、桥粒蛋白等结构蛋白及促进角质致密结构形成的异构酶类组成。穿山甲经炮制后,可溶性蛋白质、肽类的鉴定数量未见明显变化,难溶性蛋白质鉴定数量显著降低;炮制后蛋白质、肽类的脱酰胺修饰数量显著增加;炮制后I型、II型角蛋白的鉴定肽段数量显著增加,Asn与Gln发生脱酰胺修饰的数量显著增加;穿山甲炮制前后鉴定肽段的相对分子质量分布及亲疏水性无显著变化。结论尽管炮制会降低穿山甲整体蛋白质鉴定的数量,但可显著增加角蛋白的鉴定肽段数量,可显著提高蛋白质、肽类成分的脱酰胺修饰数量。结果提示炮制过程有利于角蛋白等结构蛋白的蛋白质、肽类成分的溶出与释放。为穿山甲物质基础研究,炮制对角质类动物药物质基础的影响研究等提供依据,也为穿山甲替代资源寻找与评价提供研究思路与方法。     

猪皮胶原肽的抗氧化活性研究

目的:研究不同分子量猪皮胶原肽的抗氧化特性,筛选出抗氧化活性较强的组分。方法:采用仿生酶解技术酶解新鲜猪皮得到酶解原液,酶解原液经超滤得到M1 k Da、1 k DaM3 k Da、M3 k Da 3个不同分子量肽段,猪皮经水提取得到猪皮水提液,上述5组分分别冻干,得到冻干粉。对不同分子量范围的猪皮胶原肽5组分进行肽含量测定和抗氧化性研究,包括对DPPH·自由基、O2-·自由基及·OH自由基的清除实验。结果:各组分的肽含量分别为酶解原液组分64.62%、1~3 k Da组分62.63%、大于3 k Da组分62.13%、水提液组分60.57%、小于1 k Da组分59.75%。各组分清除DPPH·自由基能力顺序为:小于1 k Da组分1~3k Da组分酶解原液组分水提液组分大于3 k Da组分;各组分清除O2-·自由基能力顺序为:小于1 k Da组分酶解原液组分1~3 k Da组分大于3 k Da组分水提液组分;各组分清除·OH自由基能力顺序为:小于1 k Da组分1~3 k Da组分酶解原液组分大于3 k Da组分水提液组分。结论:不同分子量的猪皮胶原肽组分均有一定的抗氧化活性,其中M1 k Da组分具有较强的自由基清除能力。     

蝮蛇抗氧化酶解活性肽的ESI-MSn分析研究

目的:采用ESI-MSn,对蝮蛇蛇肉蛋白质抗氧化酶解活性肽的化学成分进行了系统的分析鉴定研究,从而研究蝮蛇抗氧化活性部位的物质基础.方法:采用电喷雾质谱对蝮蛇蛇肉蛋白质抗氧化酶解活性肽进行分析,得到了混合组分的一级质谱图及代表性组分的二级质谱图.结果:利用质谱工作站所能提供的离子信息,共鉴定了三个具有代表性的二肽,分别是H2N-亮氨酸-天冬酰胺-COOH、H2N-赖氨酸-谷氨酸-COOH和H2N-天冬酰胺-谷氨酸-COOH.结论:蝮蛇抗氧化酶解肽以二肽为主,为蝮蛇进一步合理的开发奠定了基础.     

基于肠道菌群探讨中药的活性成分及效应物质发现

随着现代慢性复杂性疾病发病率的攀升以及中医药在治疗慢性病方面的优势日益凸显,中药的国内外地位与日俱增。而中药活性成分、效应物质及相应作用机制的未知性极大限制了中药的临床接受度与国际化进程。发现直接关切中药药效的活性成分及效应物质是中药研究的关键科学问题之一。在回顾目前中药活性成分发现模式的基础上,跟踪国际研究前沿,结合中药成分特征,依据大多数中药通过口服给药的特点,结合课题组相关研究基础,探讨基于肠道微生态的中药活性成分与效应物质发现研究模式,以期为中药新药研发及作用机制研究等方面提供新思路,助力中药现代化与国际化。     

中药组学前沿技术发展与应用

近年来,中药领域取得很多研究成果和成就,受到国际社会广泛关注,同时也推动了中医药的国际化进程。但是,对中药成分产生的遗传背景、摄入后对人体环境内基因的影响等问题还不清楚,以本草基因组学（Herbgenomics）为代表的中药组学前沿技术为中药成分的生物合成、中药新品种选育、中药材鉴定等方面的研究提供了新的方法,也将促进中药领域取得更多的成果。本文就中药组学前沿技术的研究进展进行综述,为中药领域相关研究提供参考。     

高速逆流色谱在快速筛选中药天然产物活性成分中的应用

高速逆流色谱结合快速生物活性检测方法,特别适合从中药和天然产物中筛选活性成分。结合本课题组的研究和近年研究进展,本文综述了高速逆流色谱在中药和天然产物中快速筛选活性成分的应用进展。     

中药现代化的几个关键问题及其对策

结合我国实际，对实施中药现代化提出了几点思考。建议遴选常用、高效低毒、价廉、易得的中药及处方，建立国家基本中药材及处方目录，有的放矢地进行研究。建议由企业牵头，用GAP规范种植与栽培国家基本中药材，保证中药材质量的可控性；从中医理论的角度出发，确立符合药材提取规范(GEP)的中药材提取方案；加强具有高可信度的中医病症动物模型的研究，解决中药现代化过程中药物筛选及药物作用机制研究所需的平台；组建一些符合新药研发规范(GLP)和新药临床规范(GCP)要求的国家中药药理毒理实验室及新药临床研究基地，形成准确的中药疗效评价体系。     

我国中药基本药物存在的问题及建议

分析我国中药基本药物存在的问题,提出相应建议,为完善我国具有中药特色的基本药物目录提供参考。采用文献研究的方法,通过借鉴国外经验和分析我国中药基本药物现状,阐述我国中药基本药物存在的5个主要问题:中药遴选多依靠专家经验,主观因素较多;中成药在国家基本药物目录中的比例不够明确;中药基本药物可获得性较差;中药注射剂质量安全隐患较多;中药不合理使用现象突出。提出完善我国中药基本药物的建议:加强循证决策,提高中药基本药物遴选依据的科学性;尽快明确中成药基本药物在国家基本药物目录中的比例;强化中药基本药物的配备和使用;加强对中药注射剂的不良反应监测和再评价工作;强化中药的引导和宣传,减少不合理用药。     

引进近红外技术用于中药材品质的快速评价

近年来中药分析已经不再局限于仅仅提供分析方法,而更关注于包括本草学属性、药效成分和功效内涵等分析,即不仅分析物质的组成更要揭示其物质组成与功能的关系。近红外光谱分析技术以其独特的优势,目前在我国药物分析领域,特别是中药分析方面取得了较快发展。采用近红外光谱一方面可以全面地反映药材的整体信息,可用于鉴别和聚类分析。另一方面引入中药质量标志物的概念,通过筛选关键的药效成分,并通过化学计量学方法将光谱数据和其定量信息进行关联,可以实现对其中的多种药效成分同时进行定量分析。充分发挥近红外检测技术的优势,可以为中药材的质量快速评价提供更简便可靠的方法。该文从不同的侧面对近红外技术在中药材质量评价方面的进展和发展趋势进行了综述和讨论。     

中药活性成分直接作用靶点鉴定研究方法及应用

中药因其确切的临床疗效受到越来越多的关注。随着对中药活性成分的深入研究,现已发现很多具有独特活性和药效的潜在创新药物。然而,如何进一步对其药效机制进行挖掘、发现全新的机制和靶点,成为创新中药研究的关键。中药活性成分靶点鉴定一直是研究者们所探寻的重要课题。随着化学生物学技术尤其是化学蛋白组学技术的发展,越来越多的方法被建立并用于中药活性成分的靶点鉴定。简单来说,这些方法大致可被分为标记法和非标记法。标记法是通过将中药活性成分改造为活性探针,进而探寻它们的作用靶标蛋白;而非标记法主要是基于中药活性成分和靶标蛋白结合后会影响靶标蛋白的热稳定性等生物物理性质从而识别可能的作用靶点。主要针对这2大类靶点鉴定方法进行归纳整理,从方法原理、大致操作流程、应用、优缺点等方面进行阐述,为中药活性成分靶点鉴定提供一定的参考,以期助力中药创新研究。     

生物医学新兴学科与中药现代化--现代组合成分药物的研究

中药的特色是通过多成分、多靶点的整体调控作用来系统纠正疾病造成的机体失衡。中药在治疗多基因、多因素引起的某些复杂疾病方面相对西药(通常是单一化学成分药物)有独到优势。但以天然动植物为来源的中药在质量控制和疗效科学依据方面的不足严重影响了中药在现代社会的应用。目前,组合治疗现代医学和系统生物学的发展为中药现代化提供了新的机会。提出应用现代组合成分药物和组合治疗新概念,科学阐明中药药效的学术观点;并提出综合应用蛋白质组学和化学生物学等生物医学新兴科技从中药中开发现代组合成分新药的技术。     

基于临床价值和传承创新的中药复方制剂设计

中药复方是中医药文化的精髓,是中医临床用药的主要形式,是中药新药研究和申报的主要类别和方向,中药复方制剂是中医药传承创新的重要载体,但由于中药复方制剂具有成分复杂、基础研究薄弱、有效成分不明确、多靶点作用等特点,再加上对中药复方制剂研究方法、评价的局限,如何科学开展中药复方制剂设计工作成了一个难以确切回答的问题。从药品基本属性和要求,结合中药复方新药研发路径、研发规律、研发策略的讨论,提出中药复方制剂设计应该基于临床价值和传承创新,以制剂安全有效为基础、尊重传统用药经验、质量源于设计、整体质量评价、质量均一稳定等作为中药复方制剂设计的基本原则,并对中药复方制剂设计中有关前处理、剂量、工艺、剂型、制剂处方设计以及设备选择与工业化生产等工作进行了讨论。     

德国典型植物药专利保护策略及启示

植物药和中国的中药、日本的汉方药、澳大利亚的传统药物等现已成为世界医药的重要组成部分,并且植物药和汉方药的专利保护策略在国际上已经相当成熟。然而,我国中药知识产权的专利保护经验不足,明显落后于植物药专利保护较早的欧洲国家,尤其是德国。以Tebonin?为例,立足研发技术角度,较为深入剖析了德国植物药Tebonin?的专利申请与保护策略。并结合中国中药专利保护现状,给国内制药企业的中药新药研发提供参考和借鉴。