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2.5基于代谢组学的中药制研展中药复方作用机制研究

代谢组学是一门能快速阐明中药如何通过多器官、多系统、复方多靶点实现整体作用的药效用机学科，其全景式、物质整体互动性、及作究进综合性与中药多组分、中药制研展多靶点、复方整体调节的药效用机特点及中医药理论的整体观、辨证论治不谋而合。物质其核心是及作究进应用现代分析技术定量测定生物体液中的内源性代谢产物，结合模式识别等化学信息学技术考察生物体在不同状态下(如生理与病理状态、中药制研展给药前后等)代谢产物的复方变化，获得相应的药效用机生物标志物，揭示生物体在特定时间、物质环境下整体的及作究进功能状态，从而阐明中药的药效物质和作用机制，而且代谢组学所研究的人体内的差异小分子类物质正是中医分型的物质基础。

代谢组学的研究过程分为:样品制备;分离、检测与鉴定代谢产物;数据分析与模型建立。代谢组学样本主要来源于生物体的血浆、尿液、组织提取液，目前常用的代谢组学技术有UPLC-Q-TOF-MS、LC-Q-TOF-MS、LC-MS、GC-MS、质子核磁共振(1H-NMＲ)等，数据分析与模型建立主要借助多元统计学分析技术，包括主成分分析法(PCA)、偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)、正交最小二乘法(OPLS)、正交偏最小二乘法(OPLS-DA)等。运用代谢组学技术对中药复方药效物质及作用机制的相关研究见表6。

代谢组学能通过其全景式、整体互动性、综合性的技术特点，利用血液、尿液等共同为机体提供非靶向的整体数据及潜在的生物标志物和代谢模式，以促进中药药物疗效的定量评价，并进一步探索潜在的作用机制。但在分析现代中药复方代谢组学研究中发现，目前还主要存在以下几点问题:一是现有分析技术在分析代谢物谱图时，灵敏度和准确度方面还有待于提高;二是大量的数据分析使研究变得困难，如何利用数据实现最大化效能，仍是代谢组学的技术瓶颈;三是目前的研究没有引起足够的重视，未将代谢组学数据与基因组学、蛋白质组学和临床数据结合在一起。

2.6基于多技术融合应用模式的中药复方研究进展

唐锋等将“血清药物化学-网络药理学”两种技术结合，对细辛挥发油抗过敏性鼻炎的有效成分及潜在靶点进行预测，首先利用血清药物化学分析空白血清组与含药血清组，筛选出12个可抑制抗原诱导ＲBL-2H3肥大细胞释放组胺和脱颗粒的血中移行成分(α-蒎烯、莰烯、2-β-蒎烯、δ-3-蒈烯、柠檬油精、1，8-桉叶素、优香芹酮、龙脑、3，5-二甲氧基甲苯、黄樟脑、甲基丁香酚和2，3，5-三甲氧基甲苯)，再通过网络药理学预测作用靶点，其可能通过调控环氧合酶-2、毒蕈碱乙酰胆碱受体M3、alpha1肾上腺素能受体、一氧化氮合酶等靶点发挥抗过敏性鼻炎的作用，初步揭示细辛挥发油抗过敏性鼻炎的有效成分及其潜在靶点。

Zhou等将“血清药物化学-代谢组学”两种技术结合评价肾气丸对肾阳虚证的疗效，首先利用血清药物化学初步鉴定了56个血中移行成分，再结合代谢组学分析出的17种潜在尿生物标志物进行相关性分析，筛选出28个潜在药效物质，并预测其可能通过调节类固醇激素、色氨酸和甲状腺激素代谢等产生治疗效果。

Pang等将“网络药理学-代谢组学”两种技术结合对新生化颗粒治疗贫血的作用机制进行研究，利用代谢组学方法对大鼠血浆进行分析，发现新生化颗粒对眼眶出血致贫血大鼠的潜在调控机制，再结合网络药理学构建新生化颗粒的复合靶向通路网络，剖析出与贫血相关的信号通路。通过ELISA和Western blot对代谢组学和网络药理学共享通路中的关键靶点进行了实验验证，初步揭示新生化颗粒可能通过调节辅酶A的生物合成、鞘磷脂代谢和HIF-1a通路等途径产生治疗贫血的作用。

3讨论

中药复方药效物质及作用机制研究理论和方法多样，但各具优势，如何将各种方法整合进行全方位的研究是当前所面对的主要问题之一。血清药物化学能够体现机体对药物吸收、代谢的作用及药物在体内的相互作用，有效避免体外化学成分盲目分离造成的假阳性或假阴性现象，是目前最符合人体药动学的药效物质筛选方法。但由于血清内源性物质和外源性中药复方成分复杂，对仪器的灵敏度、准确度要求较高，且主要阐明中药复方的药效物质，不涉及其作用机制的研究。而网络药理学可通过海量数据库资源和网络药理学研究工具，构建“疾病-基因-靶标-药物”之间相互作用的复杂生物学网络，对药物治疗疾病过程中的关键靶点和通路进行虚拟预测，弥补血清药物化学的不足。目前唐锋、周文斌、Zheng、Fang等课题组利用“血清药物化学-网络药理学”进行中药复方药效物质研究。但是网络药理学是通过大数据进行的虚拟筛选，并不能体现药物在机体内作用的真实情况，因此可借助高通量筛选技术或垂钓技术对虚拟筛选的作用靶点进行验证，应用代谢组学技术对作用通路进行验证。王喜军课题组利用代谢组学研究内源性代谢产物在机体生理与病理状态、给药前后等的动态变化揭示中药作用机制的特点，以“体内内源性物质-药物外源性物质-体内代谢物质”为媒介，运用“血清药物化学-代谢组学”对肾气丸等多个不同的复方及对应的病证进行了相关研究。

目前，也有多个课题组运用“网络药理学-代谢组学”对新生化颗粒、奇健合剂、清开灵注射剂等中药复方进行药效物质及作用机制的研究，利用网络药理学海量数据对中药复方化学成分进行综合分析，虚拟预测潜在作用靶点及通路，并通过代谢组学以内源性代谢物不同情况下的动态变化寻找生物标志物，体内验证药物作用机制。此研究路线既有效利用网络药理学节约了大量时间和成本，又通过代谢组学进行双向验证，提高了实验结果的准确度。但该方法以中药复方体外化学成分为基础，忽略了中药经机体代谢后其代谢产物发挥药效的可能，易造成的假阳性或假阴性现象。目前，中药药效物质及作用机制研究已作为重点攻关内容列入国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)、中医药创新发展规划纲要(2006-2020)和“重大新药创制”中，成为当今学术界关注的焦点问题之一，且随着中医药理论及疗效逐渐被西方世界接受，我们迫切需要加强中药现代化研究，全面分析中药有效物质及作用机制，为其国际推广、二次开发和临床应用奠定理论基础。

声明：本文所用图片、文字来源《中国药学杂志》2019年7月，版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权等问题，请与本网联系

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