中医方证代谢组学——中医药研究的新策略

证候和方剂是中医学的2个关键科学问题,直接关系到中医疾病的诊断和临床治疗的有效性。方剂是中医临床用药的主要形式和手段,其配伍的科学性和临床的有效性是中医药科学价值的具体体现。然而,中医证候的模糊性及方剂的复杂性极大地限制了方剂的效应评价及中药药效物质基础的确认。如何解决证候的诊断标准,以及相关的方剂药效物质基础的确认是国际关注的热点问题,迫切需要建立符合其自身特点的研究方法和技术体系。中医方证代谢组学(chinmedomics)是将中药血清药物化学和代谢组学有机结合,在解决证候生物标记物的基础上,建立方剂药效生物评价体系,进而发现与临床疗效直接相关的药效物质基础,阐明作用机制的方法学体系。中医方证代谢组学将"中医证候生物标记物-方剂体内直接作用物质-药效生物标记物"研究有机结合,建立血清中外源性中药成分与内源性标记物群2组变量相关(plotting of correlation between marker metabolites and serum constituents,PCMS)分析方法,评价方剂整体效应及方证相应关系,揭示方剂的药效物质基础及其配伍规律的应用研究策略;该策略的实施将促进方剂向化学成分明确化、作用机制清晰化的方向发展,为方剂关键科学问题研究带来方法学创新,有助推动中医方-证相关研究,揭示生命本质并为人类健康做出有益贡献。     

基于中医方证代谢组学分析四物汤对自然衰老小鼠的干预作用

目的:通过代谢组学的研究方法观察四物汤对自然衰老小鼠体内代谢物、代谢通路的影响,分析四物汤干预自然衰老小鼠的相关靶点和作用机制。方法:选取20月龄自然哀老模型小鼠(相当于人类60～65岁)作为实验对象,同时设立3月龄小鼠作为青年组。运用UPLC-Q-TOF-MS技术对小鼠血浆进行分析,流动相含0. 1%甲酸的乙腈溶液(A)-0. 1%甲酸水溶液(B)梯度洗脱(0～15 min,2%～100%A),选择电喷雾离子源的正离子模式;采用主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)研究代谢标志物,并归纳其代谢途径。结果:四物汤对16种衰老相关代谢物的表达水平有明显回调作用,其中9种代谢标志物存在极显著统计学意义(P 0. 01);主要影响了谷胱甘肽代谢、嘧啶代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、硒氨基酸代谢等代谢途径。结论:四物汤可影响20月龄自然衰老小鼠血浆中的代谢物,通过谷胱甘肽代谢、嘧啶代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等途径改善小鼠衰老过程中的代谢紊乱,可为该复方后续的干预衰老物质基础研究提供生物学信息。     

基于中医方证代谢组学研究男仕胶囊治疗肾阳虚证的药效物质基础及作用机制

该研究利用中医方证代谢组学技术研究男仕胶囊治疗肾阳虚证大鼠内源性代谢物的变化,探索与肾阳虚证密切相关的代谢物、代谢通路,鉴定男仕胶囊治疗肾阳虚证的药效物质及作用机制。检测大鼠血清常规生化指标以及观察组织形态,基于中医方证代谢组学技术平台,对大鼠血液和尿液进行多变量模式识别分析,研究肾阳虚证生物标记物及男仕胶囊的治疗作用;在男仕胶囊治疗肾阳虚证有效基础上分析其入血成分与肾阳虚证生物标记物群的相关性,确定其发挥治疗作用的潜在药效物质基础。结果确定了11个与肾阳虚证大鼠模型相关的代谢标记物,涉及类固醇激素的生物合成、色氨酸代谢和酪氨酸代谢等途径。发现男仕胶囊具有调节类固醇激素的生物合成、色氨酸代谢和酪氨酸代谢的作用;PCMS相关分析发现咖啡酸、2-羟基-1-甲氧基蒽醌、1-羟基,2-甲氧基蒽醌、阿魏酸葡萄糖醛酸、木犀草苷、甜菜碱、伞形花内酯和去乙酰基车叶草苷酸为男仕胶囊治疗肾阳虚证的药效物质基础。研究发现男仕胶囊中的木犀草苷、甜菜碱、伞形花内酯等成分通过改善激素合成途径、酪氨酸代谢中激素合成与释放途径以及亚油酸代谢中亚油酸合成途径等,从整体上纠正扰动的代谢轮廓,体现了男仕胶囊治疗肾阳虚证的多途径、多靶点、整体调节的特点。中医方证代谢组学技术为解决基于临床有效性的中药创新药物发现提供方法学支撑。