多组学技术在中药毒性及解毒研究中的应用

系统生物学的飞速发展为中医药深入研究提供了思路和手段,其可以全面系统地分析中药及复方多成分多靶点治疗疾病的分子机制。基于整合多组学策略研究中药毒性和解毒作用已成为中药安全性研究的方向和热点。对基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和多组学整合技术在中药毒性及解毒作用和机制研究中的思路、方法和进展进行综述,为多组学技术在中药毒性及解毒作用深入研究中的应用提供参考。     

传统医药的整体性与现代医药的局部性的融合——代谢组学在中药复方研究中的应用

国内外医药学家目前都认识到传统医药和现代医药的融合有利于二者自身的发展和人类征服各种复杂疾病、发现创新药物。文章在综述代谢组学主要研究步骤、方法的同时,首次提出了“微量元素组学”的概念。进一步从代谢组学在中药复方物质基础和作用机制研究、中药复方在病讧模型上的整体评价研究、中药复方安全性的研究以及中药复方与肠道菌相互作用的研究等方面,综述了代谢组学在中药复方现代化研究中的应用。这些应用结果和前景表明代谢组学是促进传统医药和现代医药达到有效融合的重要手段之一。     

充分利用组学技术研究及发展中医药

中医临床治疗学主要是基于整体“证候”诊断的中药复方治疗学。其“证候”病理基础是多样的,复方化学成分是多样的,药物作用途径、环节和靶点也是多样的。实际上这是一个高度的复杂体,故有人称中医为“复杂科学”。很显然,采用单因素分析方法和检测技术,如寻找某些单一病理分子与中医“证候”的关联,分离中药单一化学成分研究中药治病的作用机理等,并不适合中医学整体治疗和复方用药的特点。系统生物学理论与组学技术（如蛋白质组、代谢组、基因组等）的发展与应用,为克服上述矛盾提供了条件,因为组学技术能够动态、高效地测定机体在整体条件和多因素作用下多种蛋白质大分子及多种小分子的谱学特征,以及描述多分子间的相互作用规律。因此,组学技术将是研究中医“复杂科学”的强大工具,为揭示中医“证候”的发生机理、体质学说的科学内涵、中药复方治疗复杂性疾病的作用原理等重大科学问题提供了可能。当然,采用组学技术研究中医药,尤其要注意严谨的科学设计,以及研究对象和干预因素的标准化和一致性,同时采用生物信息学和计算机科学等分析海量数据的相互关联。这样,便能建立一个适合中医学研究特点的、优质高效的组学技术平台,大力推动传统中医药理论和经验与现代科学的合理结合,以及中医药现代化。     

基于代谢组学技术的中药复方研究近况

代谢组学作为系统生物学的重要组成部分,其研究思路与中医的整体观和辨证论治特点相似。因此,将代谢组学技术应用于中药复方研究具有重要意义。本文通过对代谢组学技术的简述,以及代谢组学技术在中药复方的药效及作用机制研究、安全性评价研究、配伍研究等方面的应用进行阐述,初步分析并总结了近几年代谢组学技术应用于中药复方研究的概况;指出了其在应用过程中存在的问题,如技术操作不规范、药理研究与临床应用衔接薄弱等;同时认为代谢组学技术必将得到发展与完善,从而更好地为中药复方研究服务。     

基于多组学技术整合的中药复方治疗溃疡性结肠炎的作用机制研究进展

中药复方是传统中医治病的主要手段,在多因素复杂慢性疾病的临床治疗中具有显著优势。而中药复方作用机制的阐释对中医药现代化和国际化的推进具有重大意义。中药复方基于“整体观”,体现了多组分、多靶点、多途径等特点,而多组学如转录组学、代谢组学、肠道微生态等技术为中药复方作用机制的阐释提供了不同的视角。溃疡性结肠炎是一种结肠黏膜的慢性非特异性炎性疾病,其病程缠绵难愈,反复发作,已被世界卫生组织列为现代难治病之一。随着大数据时代的到来,高通量、高效的多组学等联合分析已成为必然趋势,在探究溃疡性结肠炎的发病机制和治疗方面可提供极大的帮助。越来越多的研究者通过两种或两种以上技术方法从基因、菌群以及代谢产物等水平共同解释溃疡性结肠炎病变过程及中药复方的作用机制。该文以溃疡性结肠炎为例,基于转录组学、代谢组学、肠道微生态等多组学技术,对近20年国内外中药复方治疗溃疡性结肠炎作用机制文献进行梳理和分析,并对各种技术在应用层面的内在联系加以阐述,为防治溃疡性结肠炎等炎症性肠病的中药研发和其他中药复方作用机制提供研究思路。     

充分利用组学技术研究及发展中医药

中医临床治疗学主要是基于整体“证候”诊断的中药复方治疗学。其“证候”病理基础是多样的,复方化学成分是多样的,药物作用途径、环节和靶点也是多样的。实际上这是一个高度的复杂体,故有人称中医为“复杂科学”。很显然,采用单因素分析方法和检测技术,如寻找某些单一病理分子与中医“证候”的关联,分离中药单一化学成分研究中药治病的作用机理等,并不适合中医学整体治疗和复方用药的特点。系统生物学理论与组学技术（如蛋白质组、代谢组、基因组等）的发展与应用,为克服上述矛盾提供了条件,因为组学技术能够动态、高效地测定机体在整体条件和多因素作用下多种蛋白质大分子及多种小分子的谱学特征,以及描述多分子间的相互作用规律。因此,组学技术将是研究中医“复杂科学”的强大工具,为揭示中医“证候”的发生机理、体质学说的科学内涵、中药复方治疗复杂性疾病的作用原理等重大科学问题提供了可能。当然,采用组学技术研究中医药,尤其要注意严谨的科学设计,以及研究对象和干预因素的标准化和一致性,同时采用生物信息学和计算机科学等分析海量数据的相互关联。这样,便能建立一个适合中医学研究特点的、优质高效的组学技术平台,大力推动传统中医药理论和经验与现代科学的合理结合,以及中医药现代化。     

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。     

代谢组学在中药复方研究中的应用

代谢组学是通过测定生物体代谢网络变化来反映机体状况的系统生物学方法,与中医理念十分契合,因此代谢组学用于中药复方的研究具有独特的优势。本文主要从代谢组学的概念、代谢组学在中药复方 安全性评价、中药复方配伍规律、中药复方作用机制几个方面进行阐述,为代谢组学在中药复方研究领域的应 用提供依据,并对代谢组学在中药复方领域的应用前景进行展望。     

基于代谢组学的中药配伍减毒研究策略探讨

探讨应用代谢组学技术研究中药配伍减毒的策略。通过分析代谢组学技术应用于中药复方配伍减毒研究的优势,提出基于代谢组学的有毒中药配伍减毒研究方法和内容。代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后发展起来的一门全新学科,具有整体、动态、综合与分析的特点。作为系统生物学的重要组成部分,代谢组学在中药配伍减毒研究中表现出很大的应用潜力。在中药复方配伍减毒研究中应用代谢组学的方法,应从基于药物代谢物组的毒性成分以及有效成分辨识、基于代谢组学的中药毒性靶器官以及毒性生物标志物的确定、基于代谢组学的对证控毒作用机制探究、基于系统建模的毒性成分组合与配伍减毒活性之间关联性分析4个方面进行。代谢组学应用于复方配伍减毒研究具有广阔的前景。     

代谢组学在中药研究中的应用

运用代谢组学方法研究中药具有良好的发展前景。文章对代谢组学的基本知识进行简要介绍,对代谢组学方法在中药安全性、复方作用机制、活性成分代谢、质量控制等方面的应用进行综述,探讨该方法在中药研究中的可行性。代谢组学为中药研究提供了新的思路。     

试论基于代谢组学与方证理论的药效学-药动学方法研究中药复方配伍规律

代谢组学的系统论方法与中医理论的整体观具有相似的属性.近年来,随着其迅速发展,代谢组学已应用于中医"证"及其模型的研究、中药及复方的作用机制研究、中药毒理研究等.研究内容侧重于"证",关注内源性代谢组的应答(药效学与毒理学);较少涉及"方",即方剂本身及其动态变化过程(药动学).而"辨证论治,方证对应"正是中医理论的精髓.为此,从"方证对应"的角度,浅析应用代谢组学研究中药复方配伍规律的方法,希望借此对中医药理论现代研究提供参考.     

多组学联用在中药作用机制研究中的应用

组学技术的运用主要基于高通量分析检测技术,包括转录组学、蛋白质组学和代谢组学等。生物信息学的飞速发展,为探索中药治疗疾病的机制提供新的思路和方法。在过去的数十年间,组学技术广泛应用于中药作用机制的研究当中。中药具有多成分、多靶点的特点,单一通路研究难以诠释中药"整体观念"的治疗思想,而多组学联用研究与这一观点不谋而合。查阅近年文献,对转录组学、蛋白质组学、代谢组学及16S rRNA测序等联用在中药治疗疾病中发挥的作用进行综述。     

基于影响药物代谢的中药配伍研究进展

近年来随着药物代谢研究新技术、新方法的发展和代谢组学的出现,在基于影响药物代谢的中药配伍机制研究方面取得了许多成果。中药配伍影响中药体内过程是中药配伍减毒增效的重要机制之一。中药配伍后,其有效成分在体内的吸收、分布、代谢、排泄过程可能发生显著变化,从而导致其药效或毒性发生变化。本文首次归纳总结了基于影响药物代谢的中药配伍研究进展,通过研究中药复方给药后,分析其代谢组学特征,从内源性代谢物和外源性代谢物两个方面比较研究配伍前后变化,为全面评价中药复方的疗效、安全性和作用机制提供思路。     

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。     

壮骨止痛胶囊抗实验性绝经后骨质疏松作用的三维组学分析

该文提出了多维组学新概念,指出多维组学是研究中药复方药效物质基础与机制研究的恰当方法。以壮骨止痛胶囊抗实验性绝经后骨质疏松作用为例,从中药化学组学、基因转录组学、蛋白质组学等三维组学角度,较系统地阐明了壮骨止痛胶囊防治绝经后骨质疏松的药效物质与作用机制,同时,创造性地设计了一个三维表格直观地展现三维组学研究结果。该研究为中药复方药效物质和作用机制研究提供了一种新的思考方式和解决方案。     

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。     

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。     

白香丹胶囊干预经前期综合征肝气逆证大鼠血清代谢组学研究

目的通过代谢组学方法研究白香丹胶囊(白芍、香附和丹皮)干预经前期综合征肝气逆证大鼠血清内源性代谢物的变化,探索与该病证密切相关的代谢模式及白香丹胶囊的作用途径。方法基于代谢组学理论,以UPLC/Q-TOF-MS为技术平台,建立大鼠血清代谢指纹谱,通过多元统计分析方法研究PMS肝气逆证大鼠血清的代谢差异及白香丹的干预作用。结果模型组、给药组与对照组的血清内源性代谢物发生了明显变化,模型组血清中肾上腺素、四氢脱氧皮质酮、5a-四氢皮质醇、雌酚酮、赖氨酸、5-羟基赖氨酸、乙酰半胱氨酸水平升高,孕二醇水平降低,给药组中显示白香丹胶囊对其有调节作用。白香丹表现出糖皮质激素、雌激素、神经递质及氨基酸等多靶点的作用特点。结论应用代谢组学方法可以从整体出发研究PMS肝气逆证及中药复方干预后的代谢模式差异,为PMS的临床诊断和治疗提供依据。     

本草基因组学

中医药学对世界医药学发展作出了巨大贡献,随着现代科学技术的发展,特别是人类基因组计划的提出和完成,对人类疾病的认识和治疗开启了全新篇章。在此背景下,笔者将组学技术引入中药学研究,提出本草基因组学(Herbgenomics)学科概念,即利用组学技术研究中药基原物种的生物遗传信息及其调控网络,阐明中药防治人类疾病分子机制的学科,从基因组水平研究中药及其对人体作用的前沿科学。主要内容涉及结构基因组、功能基因组、蛋白质组、转录组、代谢组、表观基因组、宏基因组、药用模式生物、基因组辅助分子育种、DNA鉴定、中药合成生物学、中药基因组学、生物信息学及数据库等理论与实验技术。本草基因组学为中药药性研究提供理论基础,为中草药次生代谢产物的生物合成和代谢工程提供技术支撑,为中药配伍研究提供科学依据,指导药物开发及合理用药,为实现个体化精准医疗提供重要信息和技术保障,为中药道地品种改良和基因资源保护奠定基础,推动中药农业的科学发展,对培养多学科人才充实到传统药物研究具有引领作用。本草基因组学正促进前沿生命科学技术应用到中药领域,对中药现代化进程具有重大战略性科学意义。     

整合化学物质组学的整体系统生物学——中药复方配伍和作用机理研究的整体方法论

本文以中医药学和系统生物学为基础,探讨建立一个整合化学物质组学的整体系统生物学体系,用于研究外部干预系统(中药复方)与生物应答系统(人体复杂系统)之间“系统-系统”的相互作用。整合化学物质组学的整体系统生物学提供了一个中医药学与现代科学交流融合的平台,有助于全面、系统、深刻的揭示中医方剂的药效物质基础和作用机理,阐明中药复方的配伍规律,指导复方新药研发,更好地传承和发展中医药理论。