附子心脏毒效的多维评价和整合分析研究进展

附子是著名的川产道地药材,也是传统确有疗效有毒中药,心脏是其重要毒效靶器官,但毒-效相关性不甚明确。本文在彭成教授提出的\"中药‘毒与效’的多维评价与整合分析\"的研究思路指导下,紧密围绕中药\"品质制性效用\"六大元素,以本团队多年的研究成果为基础,并广泛整理国内外相关研究成果,按附子的心脏\"毒-效\"物质基础-附子的心脏\"毒-效\"机制-附子对心脏的增效减毒原理3个层面综述研究现状,整合分析附子对心脏的毒效机制。结果显示,附子中所含的双酯型生物碱是附子致心脏毒性的主要物质基础,而附子的强心和保护心肌作用是附子总碱、附子水溶性生物碱、附子多糖及其他一些成分等多成分综合作用的结果;附子对心脏的毒机制和效机制在心肌细胞上存在相同靶点,主要包括细胞形态和功能、细胞膜稳定性、细胞内环境稳态、离子转运相关ATP酶和通道、细胞能量代谢;但又有各自的独有机制;可通过依法炮制、合理配伍、辨证用药、延长煎煮时间和控制剂量等多种手段控制附子的心脏毒性和发挥其强心、保护心肌作用。     

中药附子毒效多维评价与整合分析的思路与实践

本文针对中药安全性、有效性备受质疑的现状,系统阐述了中药毒效的认知过程和基本内涵,提出中药毒效\"系统中药、多维评价、整合分析\"的研究思路与方法,并以附子为例,系统研究评价附子毒效在系统中药中\"品种、品质、制药、药性、功效、应用\"的表现形式,整合分析附子\"毒效\"的物质基础、作用机制和增效解毒原理。     

附子心脏毒-效物质基础及相关作用机理研究

目的:探讨不同煎煮时间对附子在心脏方面的功效、毒性的影响,并探索其相关机制。方法:用八木氏法进行离体蛙心灌流,运用四导生理记录仪记录其心率、左心室收缩压、左心室舒张末压、+dp/dt_(max)、-dp/dt_(max)等参数,观察不同煎煮时间、不同浓度的附子提取物对处于Ringer液及低钙Ringer液环境下蛙心的影响,同时测定其小鼠口服急性毒性作用。结果:在低钙Ringer液中:附子煎煮0.5小时在1 000原生药mg/ml浓度时,可迅速引起室性心动过速,并很快出现心力衰竭、停搏等现象,但在冲洗后可逐渐恢复正常;附子煎煮4小时在低于0.1原生药mg/ml～1 000原生药mg/ml浓度下,对离体蛙心有一定的抑制作用;附子煎煮10小时在低于100原生药mg/ml浓度下,可显著增加心内压最大上升速率和最大下降速率,增加左心室收缩压,增加心内压最大下降速率的作用最明显。附子煎煮24小时在低于0.1原生药mg/ml～1 000原生药mg/ml浓度下对离体蛙心无明显影响。在Ringer液中:附子煎煮0.5小时在100原生药mg/ml浓度时,可显著减慢心率、减慢心室内压最大上升速率和最大下降速率,其中,减慢心率及抑制心脏最大下降速度的作用最明显;而在1 000原生药mg/ml浓度时,可迅速引起室性心动过速,并迅速出现心力衰竭、停搏等现象,但在冲洗后可逐渐恢复正常;附子煎煮4小时在低于0.1原生药mg/ml～1 000原生药mg/ml浓度下,对离体蛙心有一定的抑制作用;附子煎煮10小时在低于100原生药mg/ml浓度下,对离体蛙心无明显影响,但在100原生药mg/ml浓度以上时,可显著减慢心室内压最大上升速率和最大下降速率,显著降低左心室收缩压。附子煎煮24小时在低于10原生药mg/ml浓度下,对离体蛙心无明显影响。但在10原生药mg/ml～1000原生药mg/ml浓度下,可显著增加心室内压最大上升速率和最大下降速率,增加左心室收缩压。测得小鼠口服附子0.5 h水煎液的LD_(50)为8.2415原生药g/kg,附子4h水煎液LD_(50)为183.2原生药g/kg,附子10 h水煎液、附子24 h水煎液的最大耐受量均为大于300原生药g/kg。结论:附子对心脏的毒性作用主要来源于乌头双酯型生物碱,其强心作用主要与乌头原碱等有关,其作用机理与细胞内外钙离子失衡密切相关。     

基于毒效整合分析的附子药动学、药效学研究

中药成分复杂,大多数中药药效的发挥需要在经胃肠道吸收进入到体内与靶点相互作用后发生。而中药的品种、炮制、剂量、配伍等因素均会影响到药物的体内过程。研究中药在体内动态变化过程对于其毒效研究至关重要。课题组将药动学应用于中药减毒增效研究中,并探索了中药药动学/药效学整合分析的思路与方法。     

附子毒-效关系探析

应用附子要以"得附子之益,去附子之损"为原则,正所谓"正有毒以祛毒,非无毒以治有毒也"。附子之毒与效密不可分,是以毒攻毒治法的具体体现,辨证地看待附子的毒-效关系,从而对今后附子的临床合理应用提供一定的借鉴。     

中药制剂“毒与效”的整合探析

中药制剂过程蕴藏着中药"毒-效"合和关系,是实现中药"减毒增效"的重要环节。该文从制剂角度阐释中药制剂复方合煎、中药制备工艺、剂型及给药途径、辅料品质等对中药"毒-效"的影响,指出应从中药制剂全过程、基础研究及中药现代制剂角度加强对中药"毒-效"关系的整合分析,探寻制剂过程中"减毒增效"的机制,明确中药制剂在中药"毒与效"中的核心地位,确保中医临床用药的安全性和有效性。     

基于“回阳救逆”功效附子对小鼠心电图影响的“效—毒”关联评价

目的:基于"回阳救逆"功效研究附子对小鼠心电图的影响,探讨附子药效和毒性的关联性。方法:灌胃给予小鼠不同剂量的附子各组分后,观察小鼠的心电图变化,检测血清中AST、LDH、cTn-I的含量以及心体比值变化。结果:附子各组分引起心电图QRS间期延长和S-T段抬高,血清AST、LDH、cTn-I的含量依剂量呈现不同程度的升高,以醇提组分的升高幅度显著,从药效剂量的9 g开始呈现出一定毒副作用。结论:附子药效剂量会引起小鼠心电图室早的改变和心肌损伤,缺血的血清心肌酶含量升高,必须重视附子药效剂量下毒副作用的监测工作,研究在"回阳救逆"功效下的药效作用发挥和毒性作用表达的关联性,使药效作用发挥达到最优话,毒副作用产生降到最低值,使附子的临床应用更具安全性和有效性。     

有毒乌头类中药的毒效网络整合分析:思路与方法

中药的有效性和安全性不仅是中医药传承和发展的坚实基础,也是中医药服务于世界人民健康事业的根本前提。因此多学科交叉融合、整合分析中药毒效的物质基础、作用原理、毒效关系,揭示\"有故无殒、中病即止\"的科学内涵,是中药进入国际医药市场亟待解决的关键问题。利用复杂生物网络研究中药系统药理学和系统毒理学,构建可靠的中药药效物质作用靶标相关的分子效应和毒理学性质网络,反映特定疾病状态的相关生物实体的分子网络及毒性机制,整合效应物质作用靶标网络与疾病生物网络,通过网络拓扑学和动力学等方法分析\"药物-靶点-疾病\"网络和\"药物-靶点-活性/毒性\"网络中有效物质与疾病、成分与毒性的相互作用关系,检识出复杂网络模型中的靶点组合、通路组合、子网组合、药物组合等,大大提高了中药复杂药效物质的研究效率。作者主要基于其研究团队近年来开展的乌头类中药研究工作,重点介绍开展有毒中药的毒效网络整合分析研究的思路和方法。     

基于药、毒效成分辨证关系探讨有毒中药研究思路

有毒中药一直被认为是药效成分与毒效成分的组合体,根据中医传统理论,结合临床及实验研究,发现有毒中药包含的两类不同成分存在着辨证关系,它们在不同病理状态下呈现典型的"双面"或"多面"特征,展现药效成分与毒效成分的角色转换。基于上述认识提出有毒中药未来研究的新思路,包括坚持在生、病理状态下进行有毒中药毒性评价;运用不同病理模型确立有毒中药药、毒性;着眼不同病理状态下药、毒效物质最佳组合;探索药、毒效物质角色转换机制。     

毒-效双组分控制有毒中药附子临床单煎工艺研究

目的 研究加水量、煎煮时间、煎煮次数、浓缩条件等水煎工艺控制因素对附子毒效组分含量相关性的影响.方法 以生附子和常用炮制品为对照,采用离子对分光光度度法与异羟肟酸铁法分别测定总生物碱(TA)、酯型生物碱(EA)组分含量,并以毒效因子[W= (TA- EA)/ TA]为综合评价指标,研究工艺因素对毒效因子的影响.结果 不同炮制品和生附子药材毒效因子差别较大;水煎过程中,煎煮条件对生品影响较大,黑顺片的毒效因子基本保持稳定为97%左右,白顺片为81%,煎煮时间和次数是主要影响因素.结论 炮制品水煎过程毒效因子的相对稳定可能是附子汤剂发挥药效、安全使用的先决条件,毒效组分不同比例可能是附子不同炮制品发挥不同药效的物质基础.     

基于谱-效相关的连翘体外抑菌物质基础研究

目的:通过化学指纹图谱与药效学研究,探索连翘抑金黄色葡萄球菌的有效物质群.方法:在全国范围内收集不同产地的连翘样品,采用HPLC法建立连翘水提液的指纹图谱,通过对照品对主要色谱峰进行归属指认;采用体外抑金黄色葡萄球菌实验方法,测定连翘体外抑菌率,采用逐步回归分析法将连翘指纹图谱数据与体外抑菌率数据进行关联分析研究,探究...     

麻黄细辛附子汤对肾阳虚外感小鼠及正常小鼠的效-毒作用研究

目的研究麻黄细辛附子汤(MXF)干预肾阳虚外感小鼠的药效作用及其对正常小鼠的毒性作用差异,并考察其效-毒作用机制。方法BABL/C雄性小鼠随机分为正常组、正常毒性低、中、高剂量组;肾阳虚外感模型组;肾阳虚外感低、中、高剂量组,连续灌胃给药6 d,记录体重、肛温等药理指标并观察小鼠的一般体征,检测生化指标、炎症因子。结果药效实验中,与正常组小鼠相比,肾阳虚外感模型组小鼠生化指标肌酸激酶(CK)、肌酸激酶-同工酶(CK-MB)、羟丁酸脱氢酶(α-HBDH)、乳酸盐脱氢酶(LDH)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、尿素(urea)含量明显升高(P<0.05),炎症因子白介素-6(IL-6)、单核细胞去化蛋白(MCP-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-10(IL-10)、干扰素-γ(INF-γ)以及白介素12(IL-12p70)含量升高明显(P<0.05)。经给药治疗后,各给药组CK、ALT、urea等生化指标含量较模型组有所回调,各给药组IL-6、IL-10、IFN-γ等炎症因子含量较模型组有不同程度的回调;毒性研究中,各给药组生化指标CK、urea、半胱氨酸(CYS-C)的含量较正常组显著升高(P<0.05),炎症因子白介素-10(IL-10)含量明显上升、白介素-12(IL-12p70)含量明显下降(P<0.05)。结论经MXF给药治疗后,肾阳虚外感给药组小鼠的一些生化指标均有不同程度的回调,MXF可通过调节IL-6、IL-10、IFN-γ、MCP-1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等炎症因子改善机体的炎症反应;而正常小鼠给予不同剂量的MXF后心脏、肝脏和肾脏功能出现失调,机体通过细胞转移、打破免疫应答的平衡,从而使正常小鼠出现炎症反应。     

基于代谢组学的四逆汤中附子-干姜药对配伍前后毒效变化规律分析

目的 探讨附子干姜配伍前后的毒效变化规律,揭示二者配伍内涵。方法 将60只SD大鼠随机分为空白组、空白-附子组、空白-附子干姜组、模型组、模型-附子组、模型-附子干姜组,后3组采用尾静脉注射阿霉素复制心力衰竭大鼠模型,前3组尾静脉注射等量生理盐水,并对比分析附子单煎液与附子干姜合煎液对正常大鼠与模型大鼠生化指标、心肌组织病理学形态的影响;对大鼠血清样品进行代谢组学分析,运用主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）筛选组间差异代谢物,并分析差异代谢通路;结合网络药理学筛选附子干姜配伍前后与增强抗心衰药效、调控心脏毒性相关的代谢物及其关联靶点、通路,采用蛋白免疫印迹法（Western blot）对筛选出的代表性通路进行验证。结果 与空白组比较,模型组脑钠肽（BNP）、肌酸激酶（CK）、乳酸脱氢酶（LDH）、肌钙蛋白（cTn）-T含量显著升高（P<0.01）,空白-附子组CK、LDH、cTn-T含量明显升高（P<0.05,P<0.01）,空白-附子干姜组CK含量显著升高（P<0.01）;与空白-附子组比较,空白-附子干姜组LDH含量明显降低（P<0.05）,病理切片显示2种煎液均可导致正常大鼠心肌组织病理损伤。与模型组比较,模型-附子干姜组BNP、CK、LDH、cTn-T含量明显降低（P<0.05,P<0.01）,模型-附子组BNP、LDH、cTn-T含量明显降低（P<0.05,P<0.01）;与模型-附子组比较,模型-附子干姜组CK含量显著降低（P<0.01）,2种煎液均可改善模型大鼠心肌组织病理学形态。代谢组学结果显示,附子单煎液与附子干姜合煎液分别可回调模型大鼠422种与459种代谢物,附子干姜合煎液对正常大鼠的代谢干扰作用弱于附子单煎液。网络药理学关联分析结果显示,干姜增强附子抗心衰药效方面,脱氧尿苷酸等3个代谢物关联到56个代谢物,82个靶点,13条通路,包括钙信号通路、肾素分泌、肾素-血管紧张素系统等;干姜影响附子心脏毒性方面,酪醇等3个代谢物关联到24个代谢物,55个靶点,14条通路,包括心肌细胞肾上腺素能信号转导、碳代谢等。Western blot验证实验结果显示,与空白组比较,模型组大鼠心肌组织中血管紧张素转换酶（ACE）、血管紧张素转换酶2（ACE2）、血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）表达显著升高（P<0.01）;与模型组比较,模型-附子组、模型-附子干姜组ACE、ACE2、AngⅡ表达显著降低（P<0.01）,与模型-附子组比较,模型-附子干姜组ACE2、AngⅡ表达显著降低（P<0.01）;与空白组比较,空白-附子组、空白-附子干姜组细胞外信号调节激酶（ERK）、蛋白激酶B（Akt）、cTn-I3表达显著升高（P<0.01）,与空白-附子组比较,空白-附子干姜组ERK、Akt、cTn-I3表达降低,但差异无统计学意义。结论 附子-干姜药对在病理状态下表现出一定程度的配伍增效关系,在正常生理状态下表现出一定程度的配伍减毒关系,二者的药效特征、配伍实质与机体生理状态密切相关。     

降低附子毒副反应因素的探讨

通过对附子在临床使用中出现毒副反应,提出必须控制的因素,达到降低附子的毒副反应,保证临床用药安全有效。     

四逆汤配伍环境下的附子"效-毒网络"交集调控研究

目的:采用网络药理学方法探索四逆汤配伍环境下,甘草、干姜对附子作用基因"效-毒网络"交集调控的机制。方法:应用Cytoscape软件和插件Agilent Literature Search,进行文本挖掘并建立附子、甘草、干姜作用的基因相互关系网络;根据附子抗心衰、神经毒性和心脏毒性形成附子"效-毒网络"交集;应用插件Clusterviz进行靶标基因聚类,从DAVID数据库中对甘草、干姜调控附子"效-毒网络"交集的可能通路进行预测。结果:与附子神经毒性、心脏毒性和抗心衰作用同时相关的基因有5个,AKT1,BAX,HCC,IL6,IL8,形成附子"效-毒网络"交集有47个节点基因;甘草、干姜与附子"效-毒网络"交集的重合基因分别有29个和27个,可能调控通路有23条和17条。结论:在四逆汤配伍环境下,甘草、干姜可能通过影响免疫-炎症反应信号通路、细胞凋亡-自噬信号通路、神经细胞与心肌细胞缺血缺氧保护信号通路等途径调控附子的效/毒效应。     

基于网络药理学的附子抗心力衰竭作用和心脏毒性的毒效二重性研究

目的以抗心力衰竭作用与心脏毒性为例探讨附子的毒效二重性。方法通过TCMSP数据库及文献报道收集附子化学成分,利用Swiss20TargetPrediction数据库对成分作用靶点进行预测,结合TTD、UniProt、ClinVar等数据库筛选附子抗心力衰竭靶点及心脏毒性靶点。通过对药效靶点、毒性靶点KEGG通路分析,利用Cytoscape203.7.1软件构建附子\"成分-抗心力衰竭靶点/心脏毒性靶点-通路\"生物网络。进行动物实验验证,采用ELISA法检测附子对心力衰竭模型大鼠与正常大鼠心肌组织心肌肌钙蛋白T（cTnT）含量的影响。结果附子药效生物网络由66个成分、43个靶点、10条通路构成,涉及钙信号通路,神经活性配体-受体相互作用,环磷酸鸟苷酸-环磷酸鸟苷酸依赖蛋白激酶（cGMP-PKG）信号通路,心肌细胞肾上腺素能信号,环磷酸腺苷（cAMP）信号通路,肾素分泌,肾素-血管紧张素系统,心肌收缩,肥大型心肌病,扩张性心肌病等;毒性生物网络由46个成分、16个靶点、1条通路构成,即心肌细胞肾上腺素能信号,附子毒、效网络在成分、靶点、通路三个方面均高度重叠;动物验证实验结果显示,附子可显著降低心力衰竭模型大鼠心肌组织cTnT含量,显著升高正常大鼠心肌组织cTnT含量。结论附子的毒效作用是多成分、多靶点、多环节协同作用的结果,其毒效网络在成分、靶点、通路三个方面具有极高相似性,其抗心力衰竭药效中的强心作用正是其心脏毒性产生的原因,附子的毒效作用紧密相关。     

基于药效物质基础的熟地黄质-效评价研究进展

通过综述熟地黄的化学成分、活性成分药理作用、炮制研究,阐释熟地黄的药效物质基础,从整体的角度探究不同炮制程度熟地黄的全面质-效评价,以期揭示熟地黄炮制的科学内涵,为熟地黄的质-效评价和炮制终点的确定提供新的思路。     

“谱效整合指纹图谱技术”在中药物质基础方面的研究进展及思考＊

当今,随着祖国对中医药事业的大力支持以及各种新技术新方法的不断涌现,中药物质基础方面的研究得以快速发展,并获得丰硕成果,这对阐明中药作用机制和提高其质量标准方面具有积极地推动作用。由于目前中药复杂的成分体系,质控方法与其疗效相关性较弱,对达到中药有效性的目的难以确保。基于此,本课题组提出将中药化学特征鉴别与生物活性评价融为一体的综合性评价模式—“谱效整合指纹谱”。本综述对谱效相关研究方法在中药物质基础研究中的应用进行总结,以期为基于“谱效整合指纹谱”研究中药物质基础提供新颖的思考角度和方法,为中药的标准化和国际化做出贡献。     

基于Walker256恶性胸水模型的中药甘遂量-毒-效关系研究

该文考察中药甘遂的量-毒-效关系,探讨甘遂的毒效变化特点,为临床安全合理用药提供科学依据。以恶性胸水模型为研究对象,在较大剂量范围内(甘遂0.045~1.620 g·kg~(-1)·d~(-1))考察甘遂对实验动物生化指标、胸水量等的影响,并通过因子分析方法综合评价甘遂的量-毒-效关系。结果显示,模型组大鼠具有较多的胸水量,且与空白组比较,ALT,AST,LDH,HBDH,IFN-γ,IL-2,TNF-α显著升高(P0.05),TP,ALB降低(P0.05)。给药后,与模型组比较,各组可不同程度的减少胸水量,降低IFN-γ,IL-2,TNF-α,升高TP,ALB,体现出一定的治疗作用,同时引起ALT,AST,LDH,HBDH升高,体现出一定的肝、心脏毒性。通过因子分析从9个指标中抽提出2个公因子,共解释了89.1%的信息。结果表明,甘遂在《中国药典》剂量范围内单独给药没有见到明显毒性,在药典高限3倍剂量下可产生肝脏、心脏毒性,随着剂量增加,毒性增强;同时甘遂具有"峻下逐水"功效,可减少恶性胸水模型大鼠的胸水量及改善相关生理指标,且具有剂量依赖性。综合分析其毒效特点,甘遂药典高限剂量为其相对最佳治疗剂量。     

附子功用的“效”与“毒”

附子具有回阳救逆、散寒止痛之功效,治疗重症疾病中疗效独特,但具有明显的心脏毒性和神经毒性。附子存在不经炮制、煎煮时间愈短、给药量愈大,则毒性愈大、药理活性愈强的规律,但其药物作用和毒性作用在一定条件下可相互转换,不同的炮制方法可利用其毒性作用,使其转化为治疗作用。附子经较长时间煎煮后,其有毒成份会被破坏,而有效成份也随之部分流失;水溶液的镇静、镇痛、抗炎等作用随水解时间而逐渐减弱,而有效成分总乌头碱含量不会发生变化。合理的配伍,不仅可以降低附子的毒性,减少不良反应,还可增强附子疗效,使其应用范围扩大。科学、合理地控制附子使用剂量,其发生严重毒性反应的机率则非常小。