谈基于代谢组学技术的中药复方研究近况
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代谢组学及其在中药研究中的运用进展牛振鹏摘要:代谢组学是20 世纪90 年代中期发展起来的对某一生物或细胞所有低相对分子质量((<1 kDa))代谢产物进行定性、定量分析的一门新学科。
在中药及复方研究中,代谢组学方法和技术的应用具有广阔的发展前景,尤其是在中药复方多靶点作用机制、中医证候研究、中药复方配伍及药对规律及安全性研究、中药及复方在病证模型上的整体评价研究、中药与肠道菌群相互作用等方面具有重要理论意义和应用价值;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。
综述了代谢组学在中药及复方现代化研究中的应用。
代谢组学为中药及复方的现代研究提供了强力的技术支撑,将有助于系统、深刻地揭示中药复方的科学内涵,指导中药及复方新药研发,更好地传承和发展中医药理论。
关键词:代谢组学;中药;中药复方;安全性;质量控制;作用机制;物质基础;应用Metabonomics and its application in TCM study Abstract:Metabonomics,a new subject,was developed in mid-1990s.It refersto a holistic and analytical approach to all thelow molecular weight metabolites in an organism or cells.In thestudy of traditional Chinese medicine and traditional Chinese medicine formula,the application of metabonomic methods and techniques has a vast potential for future development.Besides,it is of important theoretical significance and application value in multi-target mechanisms,chinmedomics,holistic evaluation of its efficacies on syndrome-disease models,t he interactions with intestinal microflora,compatibility of compound and safety of TCM formula.The results and prospects of these applications indicate that metabolomics is one of the key tools in promoting the integration of traditional medicine and modern medicine.Metabonomics provides powerful technical support for the modern study of TCM and TCM formula,which may help to fully reveal the essential principles of TCM and TCM formula,promote the new drug discovery of TCM and TCM formula,inherit and develop TCM theory.Key words:metabonomics;traditional Chinese medicine;;traditional Chinese medicine formula;safety;QC;mechanism;material basis;application前言代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学后系统生物学的又一重要分支,是一种新的整体性的分析技术,用于研究生物体系(细胞、组织或生物体)受外部刺激所产生的所有代谢产物变化的科学。
中药复方研究现状与思路探析
近年来,中药复方开发得到了越来越多的关注。
在临床上,采用中药复方治疗有效性高、安全性好,受到越来越多患者以及临床医师的青睐。
下面,就中药复方研究现状及思路探析进行综述:
一、中药复方研究现状
1. 研究进展:中药复方已经取得较大的成果,在肿瘤治疗、慢性病治疗及疾病的预防中起到了重要的作用,也开发了许多药物和技术。
2. 学术讨论:随着中药复方研究的发展,一些国内研究人员发表了系统的研究论文,学术界也就中药复方模式进行了深入的探讨。
3. 科学研究:学术界也提出了临床试验、分子细胞活性研究及活性成分分析等中药复方研究的方法及理论,推动了中药复方研究的发展。
二、中药复方研究思路
1. 复合毒性研究:探究中药复方合成毒性和药效之间的关系,以期指导中药复方的质量控制和技术研发应用。
2. 评价靶点研究:结合生物活性和中药复方靶点研究,鉴定中药复方药物作用机制,以期为临床应用提供理论依据。
3. 组合感应调控研究:通过观察多种活性成分组合能否引发组合感应调控,发现新的活性组合。
4. 剂型开发研究:根据中药复方的药理活性、药效性和口服形式,研发出性能稳定的剂型,提高其药理活性。
5. 理论研究:结合中药复方的实际应用,研究古代经典中药学的知识
体系,为研究中药复方提供理论基础。
综上所述,中药复方在临床中广泛应用已久,通过不断的研究,其实
践价值日益凸显。
而在以上研究中,科研人员还应坚持不懈,加强与
中药学理论的配合,不断改进研究方法,实现中药复方的科学化发展,有效提高其在临床的应用场景。
代谢组学在中医药领域的应用研究随着现代医学的发展,代谢组学作为一种新兴的研究方法开始被广泛应用在各个领域。
中医药作为我国传统的医学体系,其独特的理论和丰富的临床经验吸引了越来越多的研究者将代谢组学方法应用于中医药领域。
代谢组学的技术手段为中医药研究提供了新的思路和手段,为中医药的现代化发展提供了新的路径。
本文将系统探讨代谢组学在中医药领域的应用研究。
一、代谢组学技术概述代谢组学是一种通过分析生物体内代谢产物的全套谱图,从而研究生物体内代谢变化规律的技术。
代谢组学技术主要包括质谱、核磁共振等。
通过代谢组学技术,可以对生物体内的代谢产物进行高通量、全面、系统的检测和分析,揭示生物体内代谢的整体变化规律。
二、代谢组学在中医药研究中的应用1. 中医药研究中的代谢组学技术应用代谢组学技术在中医药研究中被广泛应用,主要体现在以下几个方面:(1) 中草药质量控制:通过代谢组学技术,可以对中草药进行成分分析和质量控制,快速鉴别真伪和评估中草药的质量。
(2) 中药药效研究:代谢组学技术可以揭示中药的药效物质和作用机制,有助于深入理解中药的药理作用和临床应用。
(3) 中医证候研究:代谢组学技术可以帮助研究者在分子水平上识别中医证候的生物标志物,为中医证候分类和辨识提供客观依据。
2. 代谢组学在中医药领域的研究案例代谢组学在中医药领域的应用已经取得了一些研究成果,例如:(1) 中草药质量控制:某研究团队利用代谢组学技术对不同来源的黄芩进行比较,鉴别出了黄芩中不同种类的化合物,为黄芩的质量控制提供了新的方法。
(2) 中药药效研究:有学者运用代谢组学技术对某种中药进行研究,发现其中含有一种新的生物活性成分,对该中药的作用机制有了更深入的理解。
(3) 中医证候研究:一些研究者利用代谢组学技术对不同中医证候的患者进行代谢物谱分析,发现了一些与中医证候相关的生物标志物,为中医证候分类和诊断提供了新的线索。
三、代谢组学在中医药领域的未来发展代谢组学技术在中医药领域的应用尚处于起步阶段,未来有望取得更多的突破,展现出更广阔的应用前景:1. 多学科融合:代谢组学在中医药领域的应用需要多学科的融合,包括中医学、现代医学、生物信息学等领域的专家共同合作,才能更好地发挥其研究优势。
代谢组学技术在药物研究中的应用与进展药物研发是一项非常复杂的工作,需要不断地进行试验和验证。
代谢组学技术作为一种新兴的技术,可以广泛应用于药物研究中,成为了药物研发领域的重要手段。
本文就代谢组学技术在药物研究中的应用与进展进行探讨。
一、代谢组学技术的概述代谢组学技术是使用高通量的分析手段,对体内代谢产物的种类和量进行定量和分析,并研究代谢产物在不同生物体系中的变化。
代谢组学技术包括代谢物谱学、代谢产物型谱学、代谢物组学等多个学科的交叉融合。
这些技术都是通过分析组织、血清、尿液、唾液等生物样本中的代谢产物,来了解生物代谢系统的状态和调节机制,为药物研发提供关键的信息。
二、代谢组学技术在药物研究中的应用1. 药代动力学研究药代动力学研究旨在了解药物在体内的吸收、分布、代谢、排泄的过程,以及药物在体内的生物利用度、副作用等问题。
现在,代谢组学技术已被广泛应用到药代动力学研究中,可以对药物代谢的动态过程进行有效的监测,帮助研发人员确定药物的剂量和给药方案,减少药物的不良反应和副作用。
2. 新药筛选和评估新药筛选是药物研发过程中的重要环节之一。
代谢组学技术可以通过定量分析体内代谢产物的种类和量,了解新药所引起的代谢变化,发掘新药的代谢途径和可能的不良反应,从而评估新药的有效性和安全性,加速新药的研发过程。
3. 疾病诊断和监测代谢组学技术在疾病诊断和监测中也有广泛的应用。
不同的疾病会引起不同的代谢变化,代谢组学技术可以通过分析生物样本中代谢产物的种类和量,来评估疾病患者体内的代谢差异。
这种方法可以避免传统诊断技术的不足,为疾病的诊断和监测提供了更多的有效手段。
三、代谢组学技术在药物研究中的进展随着代谢组学技术的不断发展,药物研发领域对代谢组学技术的需求也越来越大,代谢组学技术在药物研究中的应用也越来越广泛。
在未来的发展过程中,代谢组学技术还将面临以下几个问题:1. 技术标准化代谢组学技术是一种多学科交叉融合的技术,不同的实验室、不同的研究群体使用的技术和方法并不相同。
代谢物组学在中药研究中的应用前景展望随着现代科技的不断发展,代谢物组学(Metabolomics)已成为生物医学等领域中最具前沿的研究技术之一。
在保持人类健康和抗病能力方面,中草药一直以来都扮演着重要的角色。
而代谢物组学技术的发展也为中药研究带来了新的突破和机遇。
在这篇文章中,我将从代谢物组学技术的应用背景、代谢物组学在中药研究中的现状以及代谢物组学在中药研究中的未来前景三个方面进行探讨,并展望代谢物组学在中药研究中的应用前景。
一、代谢物组学技术的应用背景代谢物组学技术是指在一定时间内对生物体内全部代谢产物进行综合性的鉴定、定量和分析,并对其进行系统的解释、整合和虚拟重建的技术。
它的应用范围广泛,可以帮助我们深入了解生物体内的相关代谢物并探究它们之间的相互作用,为疾病的早期诊断、药物治疗和健康维护等方面提供新的手段和思路。
二、代谢物组学在中药研究中的现状1.代谢物组学在中药药效评价中的应用中药复方加工成药治疗疾病的药效常常依赖于主要成分和次生代谢产物等的共同作用,并且其作用机制相对复杂。
传统的中药药效评价方法在分析病理生理机制上受到很大的限制。
而代谢物组学能够通过对中药活性代谢物进行定量测定和综合分析来揭示中药复方的有效成分,为中药的药效评价提供了新的手段。
2.代谢物组学在中药质量控制中的应用中草药因其来源广泛、生长环境不稳定等原因存在成分多、来源杂、学名模糊等问题。
这种不稳定性对中草药的质量控制和药效评价造成了极大的困难。
代谢物组学技术在中药质量控制中发挥了重要的作用。
通过分析中药中的代谢物组成,可以对中药药材的质量进行鉴别、检查和质量管理,从而实现对中药质量控制的有效监测和评价。
3.代谢物组学在中药新品种研发中的应用代谢物组学技术可以全面、细致、高效地解析药材中的代谢产物,用以鉴定新品种的质量和属性。
此外,在新品种的研发过程中,代谢物组学技术可以评估不同品种之间的代谢差异,并提供中药新品种的研发和优化方案。
浅析代谢组学技术在中药研究中的应用代谢组学技术是研究生物体内代谢产物的全套技术手段,通过对比研究对象在代谢物水平的变化来揭示生物体在不同生理状态下的代谢变化规律。
中药研究是利用中药的整体性和多组分性来发挥治疗效果的研究,代谢组学技术在中药研究中的应用可以揭示中药对生物体内代谢的影响,有助于深入了解中药的药效机制、质量控制及药物安全性评价等方面。
本文将从代谢组学技术的原理和应用角度,浅析代谢组学技术在中药研究中的应用。
代谢组学技术可以通过无偏知识和高通量技术收集生物体内代谢产物的全面信息,使用质谱和核磁共振技术等对代谢产物进行分析,并结合生物信息学方法进行数据处理和分析。
这种方法可以快速、准确地鉴定和定量代谢物,并揭示其关联性,并可通过与代谢物数据库的比对来确定代谢物的生物学功能和代谢途径。
通过这些分析手段,代谢组学技术不仅可以揭示代谢的全局水平,还可以发现代谢物在不同组织、细胞和时间点上的动态变化,从而为理解中药的整体性和多组分性提供了有效的工具。
代谢组学技术在中药研究中的应用具有广泛的潜力。
首先,代谢组学技术可以帮助鉴定中药的活性成分和其代谢产物,从而揭示中药的活性组分及其代谢途径。
例如,代谢组学技术可以通过对中药中活性成分在体内代谢产物的鉴定,提供中药对生物体产生治疗作用的理论依据。
其次,代谢组学技术在中药研究中还可以用于评价中药的质量控制。
中药的质量控制一直是中药研究的重要课题,代谢组学技术可以通过鉴定和定量中药中的特定代谢物,来评价中药的质量。
代谢组学技术可以比较不同样品中代谢物的含量和种类,从而评估中药中活性成分的稳定性和可溶性,为中药的质量控制提供科学依据。
此外,代谢组学技术可以用于中药的药物安全性评价。
中药作为一种复杂的药物,其药效机制和毒副作用的研究一直是一个难题。
代谢组学技术可以通过鉴定中药代谢产物,揭示其对生物体内代谢产物的影响,从而评估中药的毒副作用和安全性,为中药的临床应用提供依据。
代谢组学在中医药研究中的应用及前景代谢组学在中医药研究中的应用及前景摘要:代谢组学是一种研究生物体在代谢水平上的全面分析方法,通过对生物体内代谢产物的定量分析,可以了解生物体在不同生理、疾病状态下的代谢情况。
中医药研究中,代谢组学的应用可以揭示中药对人体代谢的影响机制,进而提供基于代谢的中医药疗效评估方法。
本文通过定量分析和SWOT分析的方法,探讨了代谢组学在中医药研究中的应用及前景,并对未来的发展进行了展望。
1. 引言中医药作为中国传统医学的瑰宝,对人类健康保健和疾病治疗都做出了重要贡献。
然而,由于中药复方的复杂组分和多靶点的作用机制,其疗效评估一直是一个难题。
代谢组学以其全面、系统的分析优势为中医药研究提供了新的思路和方法。
2. 代谢组学在中医药研究中的应用2.1 中药对代谢的影响通过代谢组学方法,可以揭示中药对人体代谢的影响机制。
通过分析中药对代谢产物的影响,可以了解中药对不同疾病的适应性,进而为中药的药效评估和治疗指导提供依据。
2.2 中药与疾病的关联分析代谢组学可以通过分析代谢产物的变化,揭示中药与疾病之间的关联。
通过将中药与病理状态下的代谢谱进行比较,可以找到中药对特定疾病的调节作用和治疗机制。
2.3 中药配伍的代谢组学研究中药常常通过复方的形式应用于临床,复方中的多种中药组分之间存在相互作用。
代谢组学可以揭示中药配伍对代谢的综合效应,为中药复方的疗效评估和配伍规律的研究提供依据。
3. 代谢组学在中医药研究中的前景3.1 代谢组学和个体化医学的结合代谢组学可以解析人体代谢的个体差异,为个体化药物治疗提供依据。
通过结合代谢组学和基因组学、蛋白质组学等技术,可以实现对人体健康和疾病的精准调控。
3.2 多组学融合研究的拓展代谢组学与其他组学研究方法的结合,可以实现对生物系统的全面分析。
与转录组学、蛋白质组学等方法相结合,可以深入了解中药的多目标作用机制,为中药的疗效评估和药效物质基础的研究提供更加全面的视角。
基于代谢组学的中药新药研究概况盛佳钰;苏永华【摘要】由于中药有效成分的复杂性,以往科技手段无法将其一一揭示并量化.代谢组学是近年来生物信息学领域发展起来的一门新组学,具有非破坏性、整体性、动态性、非靶向等特点.它通过检测生物体液的"代谢指纹图谱"和分析引起代谢谱变化的原因,可以整体评价中药对机体的生物效应和毒理作用.由于代谢组学自身的复杂性及局限性,还不能完整阐释中医药复杂理论体系,但随着各种"组"学数据的成功对接,越来越多的研究者将代谢组学与基因组学、蛋白质组学等联合应用于中药新药研究中,它们之间相互补充,整合在一起可以比它们各自本身提供更多的信息.【期刊名称】《江苏中医药》【年(卷),期】2012(044)005【总页数】3页(P73-75)【关键词】代谢组学;中药复方;中药新药;综述【作者】盛佳钰;苏永华【作者单位】上海中医药大学,上海,201203;第二军医大学长海医院,上海,200433;上海中医药大学,上海,201203【正文语种】中文【中图分类】R28中药是在传统中医理论指导下应用的天然药物,是中医临床治疗的物质基础。
长久以来国内外学者一直致力于阐明中医学的方药理论,但由于中医药理论的复杂性,至今难以为其疗效提供科学依据。
这种格局,限制了中医临床经验的有效继承,使基于中医临床的创新药物研究举步维艰。
近年来,中药新药研究在国内外均得到了快速发展,各种现代化技术手段被用于探索适合于中药研究的新方法和新模式。
20世纪90年代中期发展起来的代谢组学(metabonomics)是继基因组学和蛋白质组学之后新近发展起来的一门学科,是系统生物学的重要组成部分。
迄今为止,许多科研工作者都在系统生物学指导下开展了对中药复杂体系的研究,而代谢组学与中药研究关系密切,正逐步成为筛选中药有效成分、鉴别中药作用靶点、研究中药作用机制和开发中药新药的有效方法。
现将代谢组学的概况及其在中药新药研究中的应用进展介绍如下。
谈基于代谢组学技术的中药复方研究近况中药复方是中药临床应用的重要形式,通过多成分协同作用实现对人体疾病的调节与治疗,其作用靶点多,一般涉及多条代谢通路,并具有时效性。
传统研究手段一般只针对复方的某一功效、主治开展药效和药理研究。
相比之下,代谢组学结合了大规模信息提取技术和多元变量处理技术,针对机体所有代谢产物进行分析,其研究模式与复方作用机制相契合,故近年来被广泛应用于中药复方研究。
本文回顾了近五年来代谢组学技术在中药复方研究中的应用,拟通过初步分析、总结其应用概况及研究成果,讨论可能存在的问题,并展望其研究前景。
1 代谢组学简介1. 1 代谢组学的起源与发展代谢组学作为系统生物学的重要组成部分,起源于1970 年代。
1999年,Nicholson 等受到核磁共振( NMR) 技术分析大鼠尿液这一实验研究的启发,最先提出代谢组的概念,认为代谢组学是生物体对病理生理或基因修饰等刺激产生的代谢物质动态应答的定量测定。
2000年Fiehn 等定义了代谢组学,认为代谢组学是对限定条件下的特定生物样品中所有代谢产物的定性和定量分析。
1. 2 代谢组学的主要研究层次、研究对象及研究方法目前,代谢组学的研究层次主要分为靶标分析、代谢轮廓分析、代谢物指纹分析及代谢组学分析,相比较而言,代谢组学分析更加系统化、完整化。
代谢组学利用先进的分析手段对生物单元,如生物体液、细胞或组织提取物中的一些小分子物质( 相对分子质量 1 kDa) 进行系统的测量和分析。
同时结合大规模信息提取技术和多元变量处理技术,分析外源性物质及因素( 如药物、食物、环境等) 对生物体所产生的整体效应,认识机体的生理、病理状态。
最后,结合模式识别和专家系统等分析方法确定生理病理状态下及外源性物质刺激引起的内源性代谢物组的变化规律,获得表征生物体在特定时间和环境下的整体功能状态与生物标志物( 群) 。
2 基于代谢组学的中药复方药效及作用机制研究代谢组学技术的引入,为复方药效及作用机制研究提供了新思路和新方法,有助于科研得到更加全面、准确、动态的结果,促进了这一研究领域的发展。
2. 1 临床研究在临床应用方面,代谢组学能够实现对血液、尿液、粪便以及唾液、精液、眼泪等生物样品的检测,与传统检测手段相比,代谢组学技术具有非破坏性,能够更全面、更快速地得到检测结果,从而提高患者的依从性。
同时,代谢组学技术提供的动态分析结果,符合中药复方辨证论治的诊疗特点,能够更好地为临床服务。
林燕等研究玉屏风颗粒对反复上呼吸道感染肺卫气虚证患者的药效作用机制,研究基于液质联用技术检测患者血浆,结果表明疾病组在治疗前的代谢谱和健康组存在明显不同,经玉屏风颗粒干预后其代谢谱向健康组回归; 半胱氨酸、苏氨酸、焦谷氨酸和L-蛋氨酸4 种物质为潜在证候标志物,说明玉屏风颗粒对纠正患者氨基酸代谢紊乱有重要作用。
崔志新等通过NMR 代谢组学技术考察参附注射液给药后心肺复苏患者尿液代谢物的改变,发现治疗组尿样中脯氨酸、亮氨酸、缬氨酸、葡萄糖水平均上升,治疗组与对照组的代谢谱有明显差异,表明参附注射液联合常规治疗对心肺复苏患者具有明显的保护作用。
施旭光等将补中益气汤用于慢性浅表性胃炎脾气虚证患者的治疗,结合代谢组学技术研究发现脾气虚证患者存在着糖、脂质、氨基酸代谢和核酸代谢异常; 研究共鉴定出甲基琥珀酸等10 种生物标记物,说明其作用机制可能与提高机体能量代谢、调整肠道菌群代谢有关。
毕建璐等将补中益气丸用于健康气虚质患者并考察其血浆代谢产物的变化,发现其差异代谢产物主要与三羧酸循环相关,说明补中益气丸调节了气虚质的能量代谢异常; 同时补中益气丸通过调节伽马氨基丁酸、磷脂酰胆碱和血氨浓度来改善疲劳与记忆力下降等症状。
于晓红等考察不稳定型心绞痛患者口服养心汤后血浆代谢物的变化,发现患者神经酰胺、甘氨胆酸、别胆酸、石胆酸及白三烯B4与健康志愿者有明显区别,说明神经酰胺等可能为不稳定型心绞痛的生物标记物。
张开泰等考察新血府逐瘀汤对冠心病心血瘀阻证患者小分子代谢谱的影响,发现乳酸、组氨酸、丙氨酸、葡萄糖、极低密度脂蛋白、亮氨酸、苏氨酸、柠檬酸等可能为冠心病心血瘀阻证的生物标记物; 用药后患者糖类、脂肪、氨基酸等物质代谢回调,从而产生治疗作用。
Liu 等考察香附四物汤对原发性痛经患者的药效作用机制,发现其主要影响甘油磷脂代谢、脂类代谢和甾类激素生物合成,给药后各物质代谢回调到正常水平。
2. 2 药理学研究基于代谢组学的中药复方药效及作用机制研究是近年来的研究热点。
研究内容不仅涉及传统经方的药效及作用机制分析,更涵盖了许多医院制剂及新药的开发; 研究手段方面包含了整体研究与离体研究; 样本检测也从传统的仅选取血液、尿液样本,逐渐扩展到组织、组织液、生物膜等样品的检测分析。
在整体研究方面,田俊生等,耿放等,GAO 等,张宁等分别采用抑郁大鼠模型及肝损伤动物模型探讨逍遥散作用机制,结果发现逍遥散对机体氨基酸代谢及能量代谢有回调作用,同时还可调节肠道菌群。
陈阿丽等,杨永霞等,WANG 等,YUE 等,ZHANG 等分别选取胰岛素抵抗大鼠模型、脑卒中大鼠模型及关节炎大鼠模型探讨黄连解毒汤药效机制,发现黄连解毒汤可以调控机体能量代谢,减轻肝损伤。
陈磊等,施旭光等,ZHENG 等等选取脾虚大鼠模型探讨补中益气汤的作用机制,结果表明补中益气汤可回调能量代谢及氨基酸代谢。
蒋怀周等、张娟等基于代谢组学技术研究肝豆灵药效作用机制,研究发现其对Wilson 病大鼠的能量代谢及氨基酸代谢有调节作用。
黄美艳等、李伟霞等等分别选取血虚及血瘀动物模型研究佛手散的药效作用机制,结果表明其对模型动物的氨基酸代谢有调节作用。
李慧等研究表明正天丸可以调节神经细胞信息传递,提高疼痛阈值。
刘志刚等选取肺气虚型慢性阻塞性肺疾病大鼠模型探讨六味补气胶囊的药效作用机制,发现其对组胺、精胺、双氢神经酰胺等有回调作用。
基于代谢组学的离体药理学研究具有实验期短、样本获得相对容易等特点,是近年来复方药理研究的新方向之一。
袁娟娜等研究表明香莲外洗液对白念珠菌体外生物膜具有抑制作用,主要涉及糖代谢、氨基酸代谢途径。
查旭山等研究发现中药复方银屑 1 号能有效降低羟基苯乙酸、胆固醇、脱氧次黄苷含量,增高甘油磷酸胆碱、碘化酪氨酸、醛固酮和7-去氢胆固醇的含量。
基于代谢组学技术特点,将其引入中药复方的研究中,既能够从整体观角度考察中药复方的疗效,又能从生物标记物及代谢通路层面考察中药复方的作用机制,与传统研究手段相比较,代谢组学技术更适合中药复方的药效及作用机制研究。
3 基于代谢组学的中药复方安全性研究用药安全一直是药物研究的重要问题,近年来随着中药复方在世界范围内的广泛应用,其安全性尤其含有有毒中药复方的用药安全问题更引起了极大的关注和重视。
科学地阐释复方安全性问题将直接影响中医药的应用及推广。
代谢组学技术能够动态监测机体的生理、病理变化,能够及时发现毒性物质及毒性规律,在监测毒性反应方面发挥了重要作用。
WANG 等[69]基于核磁共振技术选用正常大鼠为动物模型,考察朱砂安神丸中朱砂的毒性作用,研究表明与单独应用朱砂相比,复方条件下可有效降低朱砂毒性,发挥其药理作用,同时调节牛磺酸、肌酐含量。
Xu 等和Wang 等均选用正常大鼠为动物模型,考察牛黄解毒片中雄黄的毒性作用,研究表明牛黄解毒片能调节胆碱代谢、能量代谢及氨基酸代谢,调节肠道菌群,显著降低雄黄毒性。
何家乐等、赵佳伟等研究发现,参附合并组与合煎组相比,泛醌、马尿酸的含量下降,甲硫氨酸含量上升,泛醌、泛酸、核黄素、甲硫氨酸等可能通过抗氧化方式来减轻附子的毒性; 同时发现柠檬酸、谷胱甘肽、磷脂酰胆碱、尿酸可作为心脏毒性的潜在标记物。
李莹等基于代谢组学技术,采用心肌缺血-再灌注损伤大鼠心肌细胞,研究四逆汤中附子-甘草配伍的减毒增效机制,结果表明二者配伍是通过调节糖酵解、脂质代谢和三羧酸循环,同时调节氨基酸代谢中氮的代谢来发挥减毒机制。
4 基于代谢组学的中药复方配伍研究及其他复方配伍是中医药理论体系的重要组成部分,基于代谢组学技术对中药复方配伍进行生物学表征,可以逐层明晰复方配伍的作用机制。
此外,中药复方成分复杂,其药物组成、各药效组分含量及复方中各单味药的品种、产地及炮制条件均对复方的有效成分含量有重要影响。
施旭光等基于代谢组学技术比较不同配伍条件下补中益气汤的药效作用机制,结果发现与升柴加剂量组、去升麻柴胡组相比,补中益气汤原方药效作用最强,通过调节能量代谢、糖代谢及氨基酸代谢等途径改善脾气虚证。
孙慧敏等应用1H-NMR技术比较红柴胡和北柴胡分别配伍制备逍遥散后的药效物质基础差别,研究共指认代谢产物19 种,与含红柴胡的逍遥散相比,北柴胡配伍后苏氨酸、丙氨酸、琥珀酸、谷氨酰胺含量相对更高,牛磺酸、果糖、蔗糖含量较低。
中药复方成分复杂,不同炮制方法对复方中各单味药药效及整个复方药效的发挥均有显著影响。
陈志敏等基于代谢组学技术,研究发现二神丸的药效作用机制为调节能量代谢、氨基酸代谢等代谢途径,且盐炙补骨脂配伍麸煨肉豆蔻时药效最佳。
李艺等基于1H-NMR 代谢组学技术比较龟龄集中细辛在不同炮制条件下药效物质基础的差异,结果与生品相比,细辛醋制后部分化学成分的含量有所升高; 与米醋制细辛相比,老陈醋制细辛中亮氨酸、丙氨酸、乳酸等物质的含量发生变化,表明米醋制细辛与老陈醋制细辛的代谢产物存在显著差异。
此外,那丽丹等基于1H-NMR 代谢组学技术对不同厂家生产的阿胶进行质量比较,发现亮氨酸、羟脯氨酸、精氨酸等氨基酸含量有所差异,提示代谢组学技术为阿胶化学成分的差异比较提供了新方法及新思路。
5 讨论将代谢组学技术应用于中药复方研究中,有利于中医诊疗体系病-证-方科学内涵的阐释,促进了中医药的现代化,更加快了中医药的国际化进程。
但在实际应用过程中,仍不可避免地存在一些问题。
一方面,受限于科学技术水平及代谢组学的发展现状,想要实现对机体全部小分子代谢物的鉴定及分析仍存在困难; 而且代谢组学应用过程中的一些关键步骤及技术仍未得到规范,实验条件的不同及人为因素都会给研究结果带来一定偏差。
另一方面,现阶段针对复方的代谢组学研究仍多限于或止步于药理研究,不能很好地将药理研究与临床研究相结合,药理学研究成果尚不能很好地为临床服务,存在一定局限性。
因此,笔者认为,想要将代谢组学工具化,不仅需要规范和强化研究人员自身实验操作技能,更要注重各研究团队及各学科领域间的交流,同时加强国际研讨与合作,相信随着科技的发展及研究人员的共同努力,代谢组学技术一定会不断完善,并在中医药研究领域,。