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。     

组学技术在中药抗骨质疏松机理研究中的应用北大核心CSCD

骨质疏松为常见的全身性骨代谢疾病,其临床基础与治疗研究一直是临床医学和药学研究的热点。许多中药及复方对防治骨质疏松切实有效,但其成分的复杂性及研究方法的局限性导致该领域研究进展缓慢。组学技术的应用与发展从认识论和方法论上为此提供了新的思路,其系统化、整体性的特点契合了中医药的整体观,不仅可更精准、更客观地分析中药及复方的物质基础,还为从多个互相关联的层面揭示复杂药物体系干预疾病的机理提供了重要技术支撑。本文回顾了近年来转录组学、蛋白质组学和代谢组学在中药干预骨质疏松机理研究中的应用和主要发现,为相关研究提供参考。     

基于多肽组学的美洲大蠊肽类组分分析及促创面修复活性多肽筛选

目的 鉴定美洲大蠊Periplaneta americanna中丰富的多肽类成分,寻找具有促创面修复活性多肽。方法 通过超滤技术从美洲大蠊中初步提取多肽成分,使用超高效液相色谱-高分辨质谱联合技术快速纯化鉴定多肽的氨基酸序列,使用Peptide Ranker在线工具对鉴定多肽进行活性预测,应用Autodock4.2分子对接软件初步预测鉴定多肽与创面修复相关靶蛋白结合作用强弱,最后通过体外实验验证筛选肽段的活性。结果 共鉴定出属于34个前体蛋白的449个多肽序列,选择相对丰度和评分较高的5条多肽,氨基酸序列分别为AGFA GDDAPR、DFIR、PGPIN、IGF、TLF,分子对接结果分析发现DFIR、PGPIN、IGF、TLF与胞外信号调节激酶/丝裂原活化蛋白激酶、细胞内非受体酪氨酸激酶/信号转导与转录激活子、磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B/一氧化氮合酶等相关信号通路上的胞外信号调节激酶2、丝裂原活化蛋白激酶、酪氨酸激酶、一氧化氮合酶等8个靶蛋白能够有效对接,体外实验结果表明在0.1～10μmol/L浓度下,合成的DFIR、PGPIN、IGF、TLF对人脐静脉内皮HUVEC细胞和小鼠...     

基于单细胞转录组学的多基原有毒中药危害识别研究思路及方法

目前国家药典委员会已采用风险评估策略开展中药外源性危害物的限量控制,并逐步开展内源性有毒成分风险控制。很多有毒中药毒性数据缺乏,尤其是多基原中药,化学成分复杂,作"同一药用"的毒理学表现是否一致?这给风险评估的第一步危害识别带来极大挑战。主要存在2个关键问题:一是毒性机制报道较少,信息碎片化,缺乏多种细胞多条通路综合考虑毒性结局;二是品种间成分差异显著,毒性物质基础不明确,缺乏能整体表征中药毒性的"等效毒性成分群"。因此,提出构建基于单细胞转录组学的多基原有毒中药危害识别研究思路及方法,以期为多基原有毒中药风险评估体系的构建提供技术支持。     

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。     

中医方剂现代研究的实践与思考—方剂功效物质组学的构想与建立

本文通过对四物汤、三拗汤等代表性类方较为系统的研究实践和学习体会,探索性地提出方剂功效物质组学的研究策略与方法学体系。方剂功效物质组学是研究功效物质组的组成及其相互关系以及与生物系统相互作用的方法学体系。作为新的概念和研究方法的探讨,作者提出了结构性的功效表征-效应信息群-功效物质组-作用机制的研究策略与相应方法技术体系。基于整体观和辨证论治原则有效关联中医临床功效、生物效应及效应物质的关系,从而建立了功效物质组及功效物质组学的方法学体系,为符合中医临床特点的方剂复杂效应物质基础研究提供了研究思路和方法技术支撑,有助于从功效物质层面深化认识经典方剂及其衍化类方的配伍关系与衍化规律的共性和差异,对中医临床应用具有指导意义,为方剂创新药物的发现提供引导。     

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肽类活性组分。蛋白质组学、肽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肽组学技术研究动物药中蛋白质和肽类活性组分的进展。     

组学技术在现代中药药理研究中的应用与思考

中医药的功效在日常临床实践中被不断地展现出来,它在改善人类健康状况以及预防和治疗疾病方面也越来越受到全世界的认可和欢迎。然而,中医药理念与现代药理学存在根本的差异,极大地阻碍了中 药现代化的发展。近年来,组学技术在中药研究中的应用备受关注,包括基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢 组学等组学技术开始被应用于中药的研究。组学的研究不仅要强调一般水平或仅限于单一方面,多组学间应 该结合起来,合理整合、科学分析将更有助于系统深入地揭示中药功效的物质基础和作用机制。目前,多组学 联合应用对中药作用机制的研究正处于起步阶段,研究深度不够,仅仅是表面结果和现象的结合,还未达到真 正的融合。如何把多组学技术进行合理的融合和恰当的对接,共同为揭示中医药的科学含义服务,是一项值得 深入思考的课题。多组学技术联合网络药理学和生物信息学的方法来阐释中药多组分在分子水平的协同作 用,再结合整体水平中药作用机制的研究,能够帮助我们更精确地揭示中药的药理学机制。     

地龙蛋白多肽类成分的研究进展

动物药地龙药用历史悠久,资源丰富,为临床常用中药之一。现代研究表明蛋白多肽类为地龙主要成分,具有抗凝血、抗脑卒中、抗菌、抗纤维化等多方面的药理作用,已被应用于心脑血管等多种疾病的治疗。对1983年至今发现的48种地龙蛋白多肽类成分的名称、相对分子质量、氨基酸序列、等电点及其活性等进行总结,同时对地龙蛋白多肽类成分的药理作用研究进展进行较全面地综述,以期为地龙蛋白多肽类成分的深入研究与开发利用提供参考。     

基于代谢组学技术的中药质量控制研究思路探讨

代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后的又一门新兴组学技术,在方法学上具有整体性、系统性及综合性的特点,恰与中医药理论的整体观、动态观、辨证观相吻合。本文综述了代谢组学技术在中药效应物质基础、质量评价研究中的应用,并针对目前中药质量控制的不足,提出了基于代谢组学技术的中药质量控制研究思路,即采用代谢组学的技术及其分析方法,明确中药药效物质基础及其在药用植物中代谢变化的影响因素,从而建立与临床疗效相关的中药质量控制方法,确保中药临床使用的安全性和有效性。     

Commentary--the proteomics: a new tool for Chinese medicine research

Proteomics technology is based on the vast analytical power for protein/peptide identification and quantification offered by modern mass spectrometry coupled with hyphenated separation techniques such as two-dimensional gel electrophoresis (2DE) and micro- or nano-scale multidimensional liquid chromatography. The rapid growth of proteomics field provides an array of new tools for the integration of traditional Chinese medicine (TCM) with modern technology and systems biology, and is potentially advancing the progress of modernization and internationalization of TCM. Cho, in this issue of the American Journal of Chinese Medicine, highlights the recent application of 2DE-based and bottom-up proteomics in Chinese medicine research, including the exploration of pharmacological mechanisms of the actions of TCM, the facilitation of herb authentication and identification, and the profiling of protein expression following acupuncture treatment in animal models. Recent development in proteomics has provided further refinement on the analysis of proteins posttranslational modifications as well as quantitative comparison of different proteomes, and enabled the study of proteomes of specific diseases or biological processes under clinically relevant conditions. It is conceivable that the application of technologies developed in proteomics, genomics and metabonomics in the clinical practice and basic research of Chinese medicine will eventually lead to the reconciliation and integration of TCM and contemporary medicine. Chinese medicine is fundamentally a highly personalized medicine; perhaps it is time to embrace the arrival of TCM OMICS era in Chinese medicine research.     

中药及其有效成分逆转耐药性机制研究探析

目的：系统了解中药逆转耐药性机制的研究进展及现状, 以便更好指导临床前新药研发。方法：本文通过采集整合国内外相关文献,对中药及其有效成分的逆转耐药性的作用机制方面作一综述。结果：目前对中药逆转耐药性的研究主要从整体动物模型、体外实验、细胞模型、蛋白基因等多层次进行, 并证明中药逆转耐药性主要通过对机体免疫系统以及相关蛋白、基因的影响而发挥作用。结论：选用合适的研究方法可以揭示中药逆转耐药性机制,研究开发具有逆转耐药性的中药,为中药在逆转耐药性的应用提供理论依据。     

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。     

动物药水蛭高温炮制的科学合理性

动物药主要含蛋白质,蛋白质是具有四级结构的有机大分子,具有热变性的属性,在高温条件下持续作用时,蛋白易变性而致其生物活性丧失、某些理化性质和生物化学性质改变。水蛭是经典的破血逐瘀类动物药。炮制入药历史悠久,其传统的炮制方法,无论是《中国药典》收载的滑石粉烫炒法还是北京地区的特色炮制工艺酒炙法,基本都需要高温处理,其炮制目的多局限于当时技术条件。该文从水蛭现有炮制工艺及其特点出发,对高温炮制前后水蛭的主要活性成分与药理活性的变化进行总结,分析结果表明高温炮制会使水蛭中的蛋白质变性;活性多肽水蛭素会被部分或完全破坏;炮制过程会使水蛭中铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)等有毒无机元素含量下降;加热也会促使水蛭中某些物质转化为具有降压、平喘、镇痛作用的次黄嘌呤,进而实现减毒和缓和药性的目的。高温对水蛭药理活性的影响主要表现在抗凝活性、抗血栓活性等方面。该文在了解动物药水蛭炮制研究现状的同时,对水蛭高温炮制科学合理性未来的研究手段和研究方向提出思考。     

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。     

珊瑚菜Gl4CL 基因克隆与生物信息学分析

目的：对动物药材DNA提取方法进行优化,利用优化方法提取市售动物药材DNA并进行DNA条形码鉴定。方法：基于SDS法DNA提取原理,比较裂解液中不同EDTA浓度（0.025、0.25、0.5 mol·L-1）、是否含NaCl和Triton X-100等因素对不同用药部位动物药材DNA提取质量的影响,筛选得到最佳裂解液配方;使用优化的裂解液配方提取121份市售动物药材DNA并进行基原物种鉴定。结果：裂解液配方为1 % SDS、0.03 mol·L-1 Tris-HCl、0.25 mol·L-1 EDTA、0.2 mol·L-1NaCl对不同用药部位动物药材DNA提取效果最佳,并可实现对蝉蜕等提取困难样本DNA的提取;利用优化裂解液提取的121份市售动物药材DNA满足中药材分子鉴定后续实验要求,所有市售动物药材均可准确鉴定到基原物种。结论：本研究优化的裂解液配方可用于除壳类、分泌物类、加工品外不同用药部位动物药材的DNA提取,为动物药材分子鉴定提供了技术支持。     

水蛭分子鉴定方法的研究进展

水蛭基原复杂、市场混乱、传统方法难以有效鉴别,临床用药的安全性无法保障。分子鉴定方法根据生物间的分子特征差异进行鉴定,不受自然环境、生长发育阶段等外部因素影响,具有快速、准确、客观的特点。目前应用于水蛭的分子鉴定方法有:基于核酸的RAPD技术、SSR技术、DNA条形码技术和基于蛋白质的SDS-PAGE技术、同工酶分析技术,本文在简述水蛭不同分子鉴定方法研究进展的基础上,对水蛭不同分子鉴定方法的技术和应用特点进行比较,最后对DNA宏条形码技术、Target-sequencing技术、电化学传感检测技术在水蛭混合物,特别是中成药中水蛭成分的鉴定进行展望,旨在为水蛭鉴定方法的深入研究提供参考和借鉴。     

基于中西医临床病证特点的抽动障碍动物模型评价分析

抽动障碍（Tic disorders， TD）是儿科临床常见疾病，发病机制尚未完全明确，TD动物实验研究是探索其发病机制的重要方法，而TD模型的构建是动物实验成功的关键。目前TD动物模型造模方法多样，但尚无一种公认的、标准的模型评价方法。近年来提出的基于中西医临床病证特点的动物模型评价方法注重与临床相结合，为TD动物模型评价提供了新的思路。因此，笔者采用基于中西医临床病证特点的动物模型评价方法对现有TD动物模型的造模方法、机制、优缺点及与中西医临床病证吻合度等进行评价分析。结果 显示目前抽动障碍动物模型种类较多，但尚无一种模型可同时与中西医临床病证具有高吻合度，IDPN+隔日断食+慢性束缚+游泳复合模型与中西医临床病证吻合度一般，多数动物模型与西医临床病证吻合度低，缺乏中医证候表现。TD动物模型评价面临着缺乏客观评价指标的现状，加之TD病证结合模型研究匮乏、与中西医临床病证吻合度低，无法满足TD模型研究客观化、标准化的要求，在一定程度上限制了中医药对该疾病的研究。因此，采用多因素造模方法构建病证结合动物模型，并基于抽动障碍中西医临床诊疗特点建立起TD动物模型评价标准，对TD的研究进展具有重要意义。     

基于代谢组学的中药“组效关系”研究思路与策略

中药药效物质组合与药效活性的关联性即“组效关系”是中药现代研究的关键科学问题之一。本文提出了基于代谢组学的中药“组效关系”研究的基本策略,即基于药物代谢物组学的有效成分辨识,基于代谢组学的有效成分组合的药效活性评价,基于系统建模的有效成分组合与药效活性之间关联性分析。该策略的提出,对于创新中药质量评价模式、阐释方剂配伍规律、创制组分中药具有重要意义。     

中药血清药物化学的方法学概述及应用领域研究进展

中药血清药物化学是以鉴别口服中药后血清中移行成分为基础的一种新兴研究方法,经过20多年的发展,中药血清药物化学得到了广泛的认可与应用。该文通过查阅近年来国内外相关文献,围绕实验动物的选择、灌胃液的制备、给药方案的设计、采血方式及采血时间的确定、含药血清的前处理、血清样品的分析等关键步骤对中药血清药物化学的方法学进行了归纳,并着重综述了中药血清药物化学在阐明中药药效物质基础、建立中药质量标准、阐明复方配伍机制三方面的应用。在此基础上,分析其可能存在的一些问题,展望其发展与应用前景,旨在使人们对中药血清药物化学有一个全方位的认知,为其在中医药研究中更好的应用提供参考。