代谢组学前沿技术进展及在中药现代研究中的应用

由于中药成分复杂具有多靶点调节作用,导致其产生的药效和毒性的机制较为复杂,而科学地阐释中药药效和毒性机制是解决制约中药现代化发展的有效途径。代谢组学技术具有高通量、系统性等特点,在阐明中药药效和毒性作用机制具有显著优势。通过对代谢组学前沿技术在中药现代研究中的应用进行综述,介绍了原位质谱、质谱成像、代谢流、单细胞代谢组学技术的原理、操作流程,列举了不同技术在中药安全性、中药药效物质及作用机制、中药炮制机制及药用植物的应用实例,并对各技术的优势与不足进行总结,为代谢组学前沿技术未来的应用策略提供依据。     

代谢组学在中药方剂整体药效作用及机制研究中的应用与展望

建立符合中药方剂自身特点的整体药效评价体系是中药现代化研究的重要科学任务之一,近年来,随着代谢组学科学技术的发展为中药方剂整体药效评价与多靶点作用机制研究提供了崭新的和强有力的技术手段。本论文围绕代谢组学研究技术在中医证动物模型评价、“方证对应”研究、中药整体药效作用评价及作用机制研究等方面的研究现状进行了扼要评析,提出和讨论了代谢组学研究结果的定量表征,多组分多靶点中药与单成分、单靶点化学药物药效作用的代谢组学比较研究,药物代谢动力学与代谢组学整合研究在中药药效物质基础及整体药效作用评价与作用机制研究中重要作用意义。     

基于“证治代谢组学”假说探讨中药（单体/复方）药效物质基础的研究思路与实践＊

中药(单体/复方)药效物质基础研究是中医药现代研究的关键问题之一。然而,目前运用的生化和分子生物学方法很难诠释其多靶点、整体性和动态性的整合调节作用。课题组提出的"证治代谢组学"假说理论指出,不同的证候存在"证相关代谢谱群"和"证相关生物标志物",这可能是中药药效物质基础所在,辨证论治后偏离的代谢网络功能呈现回归趋势。基于"证治代谢组学"假说开展中药(单体/复方)药效物质基础研究,这将为阐释中药(单体/复方)防病治病和养生保健的科学内涵及其对疾病个体的整合调节作用提供新的思路。本文以冠心病为研究载体、气阴虚血瘀证为切入点、活血保心丸为干预措施,就该研究思路的内涵与总体模式、提出的背景与依据、实践的方式与可行性、创新与特色及其研究意义等进行了简要介绍。     

中药及其复方的体内代谢研究现状与未来发展

中药及复方的体内代谢研究是当今探讨体内过程和阐明药效物质基础及作用机制的前沿热点领域,也为深层诠释中医药科学内涵、中医药理论的现代创新以及中药制药产业链的现代化提供了有效的途径。中药及其复方体内代谢研究有助于揭示药效物质基础、药效成分的体内动态规律,明晰体内药效成分与表观药效间的时量与时效间的关联,破译合“诸药之长”以成“有制之师”背后隐藏的配伍规律科学真谛,为打破长久以来困扰中医药“知其然,不知其所以然”的尴尬局面提供契机。对于建设符合中医药学科规律的ADME/Tox新药筛选平台,指导脱胎于中医经方又高于经方的创新型中药制剂的开发奠定了基础。本文对近年来中药及其复方的体内代谢研究现状和未来发展进行了综述和评价。     

表观遗传学和代谢组学在中药研究中的应用

中药具有多组分、多靶点、多途径的作用特色和复杂性,使得中药现代化研究任务艰巨,许多医药研究工作者为此而不懈努力。系统生物学和组学的发展,为中药与现代科学融合迎来了契机。特别是表观遗传学和代谢组学整体性、动态性、个体化以及与环境相互作用的特点与中医药作用理念相契合。主要对表观遗传学研究较为热门的DNA甲基化、组蛋白修饰、miRNA调控在中药研究中的应用,以及代谢组学在中药药效物质基础、质量控制、药效作用机制等方面的应用进行了综述,提出了二者结合创新应用在微观层面阐明中药整体作用机制及多组分、多途径、多靶点协同作用机制的思路,为中医药核心思想科学内涵研究探索新的研究模式。     

化学空间应用于中医药领域的研究进展

总结和分析中医药领域化学空间研究的常用数据库资源和计算工具,梳理化学空间在中医药方剂配伍规律、中药有效成分的筛选、中药复方的药效、多靶点研究和中药复方的作用机制等方面的应用现状,发现目前相关研究主要集中在中药及中药复方的药效和多靶点研究上,其中对骨关节炎、类风湿关节炎的研究较多,现有研究进一步明确了中药/中药复方治疗疾...     

中药及其复方的体内代谢研究现状与未来发展

中药及复方的体内代谢研究是当今探讨体内过程和阐明药效物质基础及作用机制的前沿热点领域，也为深层诠释中医药科学内涵、中医药理论的现代创新以及中药制药产业链的现代化提供了有效的途径。中药及其复方体内代谢研究有助于揭示药效物质基础、药效成分的体内动态规律，明晰体内药效成分与表观药效间的时量与时效间的关联，破译合“诸药之长”以成“有制之师”背后隐藏的配伍规律科学真谛，为打破长久以来困扰中医药“知其然，不知其所以然”的尴尬局面提供契机。对于建设符合中医药学科规律的ADME／Tox新药筛选平台，指导脱胎于中医经方又高于经方的创新型中药制剂的开发奠定了基础。本文对近年来中药及其复方的体内代谢研究现状和未来发展进行了综述和评价。     

中药代谢分析研究进展＊

中药具有多成分、多靶点的特性，药效物质基础及药物代谢途径不明确严重制约中药的发展。中药小分子经过体内代谢后转化成代谢物发挥药效或者清除。近年来随着MS技术的飞速发展，通过LC-MS技术进行精准定性定量分析，以阐明中药代谢物与机体生理及病理相关变化的关系，从而明确中药的药效物质基础及体内代谢路径。本文从中药代谢研究思路、研究方法、影响因素以及应用等方面，就近年来中药代谢分析领域的研究进展进行综述。     

中药药效物质的“显效形式”、“叠加作用”和“毒性分散效应”——由中药体内代谢研究引发的思考

中药药效物质进入体内后的血药浓度很低,能发挥药理作用吗;药效物质实际以什么形式（原形、代谢产物或两者兼有）发挥药效。针对问题,本文提出中药药效物质的“显效形式”新概念及“叠加作用”新假说：“中药药效物质显效形式的集合或叠加是药效的核心物质基础;各个显效形式的血药浓度的叠加作用是药效作用机制之一”。某中药药效物质各种显效形式的叠加作用是指其众多化学成分或/及代谢产物在同一个靶点上的叠加作用,是其各个化合物的浓度的叠加所产生的药理作用和药效,是“多成分单靶点的叠加作用”,不同于“多成分多靶点的协同作用”。中药体内研究表明,一种化学成分可产生众多代谢产物（多达50 种以上）;不同化学成分可产生相同代谢产物;代谢产物存在众多类似物、同系物甚至同分异构体（多达10 种）;有些化学成分之间可相互转化;部分代谢产物具有活性。这些结构极相近的化合物有可能具有相同药理作用靶点,为显效形式和叠加作用概念提供实验依据。建议开展显效形式和叠加作用研究,为中药药效物质本质和作用机制提供新解读,为“中药为何毒副作用小”提供新解释-“毒性分散效应”学说,为中药质量控制提出新策略。     

代谢组学在中药复方制剂领域的研究进展及面临的挑战

中医学强调整体观和辨证论治,在临床应用中多以复方的形式给药。中药复方成分复杂,各成分间相互作用,呈现多成分、多靶点、多途径的特点。在中药“整体调控”的认知模式下,中药复方制剂的作用机制尚不明确。代谢组学通过研究生物体体内的代谢变化来表征药物进入机体后的作用机制,其分析生物体代谢情况动态变化的整体性、系统性与中医“整体观”特点相吻合,与中医药的多靶点、多途径的特色相契合,近年来在中药研究中应用较广泛。通过对近年来代谢组学的研究思路及其在中药复方制剂研究中的应用进行综述,分析目前面临的挑战,为进一步完善代谢组学研究方法并阐明中药复方制剂作用机制提供新思路。     

蛋白质组学技术在中医药防治糖尿病及并发症研究中的应用进展

糖尿病是以长期高血糖为主要临床特点的全身慢性代谢疾病。蛋白质组学从整体蛋白质的水平,更深入地发现和探讨糖尿病的发病机制,现在在中医药研究中已有较多应用。本文对蛋白质组学在中医药干预糖尿病及其并发症中的研究应用进行综述,包括糖尿病及并发症的中医证候蛋白质组学筛选验证,以及相关中药药理机制的蛋白质组学分析,并进行了展望,以期为中医有关糖尿病的病机理论以及中药作用靶点提供新的线索和依据,深化中医药干预糖尿病研究。     

中药网络药理学的研究应用与挑战

中药网络药理学作为一门从系统层面揭示中药与机体关系的新兴学科。通过构建“药物-靶点-疾病”网络,将依据中医理论和经验为主的中药“翻译”成现代药理学理论,为传统中药与现代药理学间搭建了桥梁;通过预测揭示中药物质基础、作用靶点和分子机制网络,助力传统中药的现代化发展。基于此,对中药网络药理学的发展现状、研究模式与应用、面临的挑战及发展方向进行总结,为中药网络药理学阐释中医药科学内涵提供参考。     

肺炎相关信号通路及中医药治疗的研究进展

肺炎是一种急性呼吸道感染性疾病,其发病机制尚不清楚。了解肺炎相关的信号通路对进一步研究肺炎的发病机制、寻找治疗的新靶点以及新药研发都具有重要意义。现代研究表明,已知肺炎的发生发展与相关信号通路密切相关,中医药调控肺炎相关信号通路有着独特的优势,且中药、药对、中药复方及其活性成分和中成药具有通过多通路、多靶点发挥药效以及不良反应少等优点。现对肺炎相关信号通路及中医药治疗的研究进展进行综述,为中医药治疗肺炎进一步研究提供参考,并为后续临床药物的研发和治疗提供精准的靶点。     

基于网络药理学的中药复方研究探讨

中药复方成分复杂,具有多成分、多途径、多靶点等特点,其发挥药效的物质基础和作用机理尚不明确。网络药理学已成为当前中医药现代化研究的新的技术手段,其系统性和整体性思维模式与中医药理论不谋而合。文章对网络药理学常用技术和方法及其在中药复方研究中的应用现状进行梳理和分析,从基于网络药理学方法的中药复方活性成分研究、中药复方配伍规律研究、中药复方靶点预测、"病-方-证"的研究、中药复方作用机制和临床疗效以及新药研发等几个方面进行探讨,为进一步研究中药复方药效物质基础、作用机理以及新药研发提供新的思路和策略。     

中药药效物质筛选与辨识的研究思路及进展

中药及其复方所含化学成分复杂多样,药理作用具有多途径、多靶点协同作用的特征,中药药效物质基础研究是中药现代化的重点和难点。目前,中药药效物质基础研究思路和研究方法不断创新,综述并归纳了中药药效物质筛选与辨识的思路及进展,指出应建立多学科交叉、多维立体筛选和评价的研究模式,以期为深入和全面地揭示中医药作用机制和配伍规律,以及构建中药质量评价体系等提供参考。     

功能代谢组学在中药毒性评价中的研究策略及其应用

传统中药因其具有整体观念、药效明确、辨证论治等特点而历史悠久。然而,当今中药毒性与安全用药问题引起研究者的广泛关注,中药毒性机制尚不明确,因此,迫切需要提出新的研究策略。功能代谢组学作为代谢组学的延伸,通过超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱（ultra-high performance liquid chromatography-tandem quadrupole time-of-flight-mass spectrum,UPLC/Q-TOF-MS）技术检测机体受到中药干扰后产生的内源性代谢物,获得代谢标志物并结合其他技术手段筛选出代谢酶,随后,利用分子生物学实验验证代谢标志物及其关联酶之间的关系,阐释代谢物关联的下游毒性机制,形成一套“毒性成分-内源性代谢物-直接靶标-毒性机制”的新策略。近年来,大量功能代谢组学应用于探索中药的毒性机制,如肝、心脏、肾、肺等毒性。综述了功能代谢组学在中药提取物、中药单体毒性评价中的研究策略、毒性靶点及作用机制,为功能代谢组学在毒理学研究中的应用前景提供新方向。     

铁代谢的中医病机探讨与中药干预机制研究进展

铁稳态在维护机体正常的生长发育和生理代谢中发挥着重要作用。铁的平衡极为重要，缺铁和铁超载均对机体有害，铁稳态失衡可导致多种疾病的发生、发展。中医药具有多靶点、多通路等优势，在铁代谢的调控以及相关疾病治疗中起到重要作用。本文阐述了铁代谢的吸收、代谢及调控相关机制，总结了铁缺乏、铁过载等不同铁稳态失衡条件下中医药证型的分布以及与证素的相关性，同时探讨了中药单体及中药复方对铁代谢调控的研究成果，为不同疾病铁代谢失衡的治疗提供一定参考。     

中药防治高原缺氧的研究进展＊

高原低压低氧环境中，机体会发生一系列应激反应，可造成脑、心、肺和胃肠等重要脏器的缺氧损伤。机体的氧化应激损伤、免疫系统受损以及细胞能量代谢障碍是高原缺氧损伤的主要机制。中药具有多成分、多靶点且资源丰富等特点，在防治高原缺氧方面具有悠久的药用历史和广阔的开发前景。本文全面总结了对高原缺氧和高原反应具有保护作用的中药品种及其复方制剂，并对常用中药的主要药效成分、药效途径和作用机制等方面的研究现状进行了综述，以期为防治高原缺氧新的中成药、保健食品和普通食品的开发及应用提供参考。     

代谢组学在中医药中的研究进展

代谢组学是全面系统地研究生物样本或器官小分子代谢产物的科学,是系统生物学的重要组成部分。将代谢组学平台技术应用于中医药研究,可为中医药的现代化发展和临床应用提供理论依据。我们主要从代谢组学应用于中药药效及代谢通路研究、代谢组学应用于中药毒性作用机制研究及代谢组学应用于中药质量评价研究3个方面,对近年来代谢组学在中医药研究中的应用情况进行概括总结。     

方剂配伍的现代科学内涵探讨

方剂配伍作为中药复方的组成原则,是解析中药复方规律性的关键。立足中药复方与生物机体相互作用过程,从中药复方化学、药物代谢动力学和药物效应动力学3方面探讨方剂配伍的现代科学内涵。中药复方化学是解析方剂配伍现代科学内涵的基础,配伍引起的化学变化,包括量变和质变,属方剂配伍的化学内涵;方剂配伍能够改变药物的代谢动力学行为,通过调节药物代谢过程关键环节来影响复方疗效和毒性反应;方剂组成影响配伍疗效,为了研究方剂配伍治疗机制,提出了"疾病病理生理指导的药物靶点组合"方法来研究中药复方化学多成分作用于机体多靶点现象,为理解方剂配伍增效/减毒作用机制和推动中药复方现代科学研究提供参考。