中医方证代谢组学研究进展及其应用

中医方证代谢组学（Chinmedomics）是近年来兴起的研究中药方剂有效性及其药效物质基础的整合策略,是中医药现代化研究方法学意义上的创新。基于中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属 性特点,中医方证代谢组学以代谢组学技术建立方剂有效性评价体系,揭示证候生物学本质;以中药血清药物 化学方法发现方剂体内直接作用物质,通过建立两者之间的相关性来表征与证候生物学本质相关的药效物质 基础,解决中医证候生物标记物、方剂效应评价、中药质量标志物,及方剂创新药物设计等关键科学问题。     

基于临床有效性的中药药效物质基础生物分析体系

中药药效物质基础应是与中药临床疗效直接相关的化学成分,是通过具体的临床有效方剂表达的治疗效应,而评价方剂的疗效是研究基于方剂的中药药效物质基础的前提.本文探讨了基于临床有效性的中药药效物质基础生物分析体系建立的思路及方法,阐释了中医方证代谢组学理论及研究策略,即利用代谢组学技术阐明作为方剂治疗对象-证(/病)的代谢轮廓及代谢标记物,建立相关动物模型,评价方剂的整体效应及分析方剂的体内直接作用物质,并将代谢轮廓及生物标记物的变化与方剂中体内成分的动态变化相关联,阐明方剂及组成中药的药效物质基础.     

中药药效物质基础研究的系统方法学——中医方证代谢组学

中药药效物质基础是指中药中含有的能够表达药物临床疗效的化学成分总称。而中医临床使用的是方剂,中药饮片是原料,方剂才是药物。同一中药在不同配伍环境下在体内表达不同的体内直接作用物质,从而实现药效的配伍取向。所以中药药效物质基础研究应该从方剂入手,而评价方剂的临床药效是发现药效物质基础的前提。在临床上,方剂对应的是证候或病,中医证候/病的客观正确诊断,阐释证候/病的生物学本质,发现证候/病的生物标记物,建立临床疗效的生物评价体系是评价方剂临床疗效进而发现中药药效物质基础的基本前提。基于中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属性,笔者的团队以证候为起点,从方剂入手,建立了系统的关联"证候诊断-方剂效应评价-体内直接作用物质分析"的方法学——中医方证代谢组学(Chinmedomics),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,发现并确定中药药效物质基础,进而解决与药效物质基础相关的中药有效性及安全性等质量问题,以及基于临床有效性的中药创新药物发现问题。     

中药有效性评价与药效物质基础发现

中药有效性是中医药治疗优势的根本体现,而有效性的科学阐释是沟通中医学与现代医学科学的渠道,中药有效性评价是发现药效物质基础的前提。因此急需建立一种生物学语言,把中药的有效性科学地表达出来,让现代生命科学领域认识和接受中医理论及临床实践的科学价值。证候和方剂是中医学的两个关键科学问题,直接关系到疾病的诊断和临床疗效的有效性。由此,本课题组以证候生物标记物发现为切入点,以方剂为研究对象,建立阐释中药有效性的理论及研究方法——中医方证代谢组学（Chinmedomics）,为中药有效性评价提供了有效途径。利用中医方证代谢组学研究方法,揭示临床常见中医证候的生物标记物及其相关方剂的有效性,推动了证候的精准诊断及临床治疗经验的挖掘,为提升中医理论及临床实践的科学价值的认识提供了科学依据。     

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的中医证候精准诊断及方剂疗效精准评价

中医方证代谢组学（Chinmedomics）是近年来兴起的新兴学科,它整合了系统生物学与中药血清药物化学的理论及技术,形成了鉴定证候生物标记物,建立方剂有效性评价体系,并发现药效物质基础的应用科学。中医方证代谢组学的理论及方法有助于实现建立中国式精准医学模式,有助于进一步提升中医药研发的原始创新能力。     

基于整体观中药质量标志物的发现及研究进展

中药质量是中医药应用、发展和传承的重要因素,是中药发挥临床疗效的保障。长期以来,具有复杂性和多样性特征的中药,特别是由多种中药组成的复方中药药效物质基础尚不明确,限制了其质量标准的制定,影响了中医药国际化的进程。质量标志物主要依据中药属性、制造过程及配伍理论等特点提出,是中药及中药复方质量评价的指标性成分。近些年来关于质量标志物的解析和应用研究得到了迅猛的发展,为质量标准的制定提供更加科学、明确的方向。从中药方剂整体观研究体系出发,围绕中药复方的药理活性以及相关化学物质基础、整合系统生物学和网络药理学的前沿技术,对质量标志物的发现进行综述,介绍相关经验方法和研究进展,以期为发现与临床疗效相关的药效成分即质量标志物提供丰富有益的方法指导。     

代谢组学在中药毒性质量标志物研究中的应用及展望

鉴于中药质量评价指标与中药有效性及安全性相脱节的问题,刘昌孝院士提出中药质量标志物的概念,为完善中药质量控制方法提供一条新的思路。中药毒性的早期预测、中药毒性质量标志物的发现、中药毒性质量标志物的形成以及中药毒性质量标志物的易感性,这是中药毒性质量标志物的几个关键环节。作为与机体毒性表型最接近的系统生物学方法,代谢组学在中药毒性质量标志物研究中具有独特的优势。本文将从四方面进行阐释：1.代谢组学结合模式识别等技术,建立中药毒性整体预测模型,即代谢组学在中药毒性预测的应用;2.从中药物质成分分析、中药毒性质量标志物初筛、中药毒性质量标志物验证、毒性机制的阐释出发,阐释代谢组学在中药毒性质量标志物中发现中的应用;3.从中药质量标志物的生源途径分析、植物次生代谢产物研究出发,综述代谢组学在中药毒性质量标志物形成中的应用;4.从中药导致的靶器官毒性易感性出发,阐释毒性生物标志物的关键靶点及代谢途径,最终明确“有毒”中药毒性质量标志物的易感机制,即代谢组学在中药毒性质量标志物易感性研究中的应用。借助于代谢组学技术,有助于系统地、全面地发现与中药安全性相关的质量控制指标,这为临床“有毒”中药的合理应用提供有效的保证。     

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。     

代谢组学在中药现代研究的应用与展望

代谢组学是研究机体代谢网络和代谢产物整体变化及内在变化规律的重要方法,与中药学的研究思路有一定的相似性。在中药现代化的研究过程中,充分借鉴代谢组学的研究方法,将加快传统中药学与现代生命科学的结合,推动中药现代化的发展。该文主要从代谢组学的概念、代谢组学在中药毒性作用机制、中药方剂配伍机制、中药方剂药效作用机制和中药炮制机制等研究中的应用予以阐述。总结了代谢组学在中药现代研究中存在的问题,并展望了发展前景。     

基于多源信息融合的中药质量标志物与质量评价研究模式

中药具有成分复杂性、功效多样性、成分间相互作用难以预测性的特点。因此,多学科交叉、多源信息融合的评价模式是中药质量标准创新性的研究思路。提出建立多源信息融合的中药质量标志物研究模式。根据中药质量整体性和功效特异性的属性,以质量标志物为核心,通过多源信息融合方法,整合传统的中药性状鉴别,融合有机成分和无机元素的多维物质基础分析方法,从影响药材质量的多维变量体系中辨识真正对中药功效产生矢量贡献的质量标识物,量化其药效贡献度,构建体现中药质量整体性和功效特异性的全方位质量评价体系。     

基于“药材基原-物质基础-质量标志物-质控方法”层级递进的中药质量标准模式研究

中药质量控制是保证中药临床用药安全性和有效性的重要措施,也是制约中药现代化进程的瓶颈。针对当前中药质量标准评价模式,从中药真伪鉴别和优劣评价两方面综述现阶段中药质量控制方法的研究策略,阐述中药质量标准研究现状,探讨中药质量标准的发展趋势。提出以"药材基原为基础、物质基础研究为支撑,质量标志物(Q-markers)辨析为核心,质控方法为手段"的中药质量控制新模式。基于正品药材,深入研究物质基础,辨析Q-markers,构建质控方法,控制中药质量,制定符合中药特色的质量控制标准。     

从英国禁令分析中药出口欧盟的重金属超标问题及对策

欧盟是中药出口的一个关键市场。继欧盟发布《传统植物药注册程序指令》(2004/24/EC)之后,英国颁布的传统草药制品限售法令,使中药在欧盟市场上更加举步维艰。究其根本原因,我国中药产品的生产或注册难以达到欧盟相关标准以及技术法规的要求,特别是其中的重金属超标问题已成为影响中药质量与信誉,阻碍中医药走向世界的一个非常严峻的问题。通过分析欧盟草药药品管理的相关指令及其草药重金属含量标准,并深入分析英国禁令对我国中药出口的影响,提出我国中药企业应对中药出口欧盟重金属含量超标问题的对策。     

基于中药组分和“组分结构”理论的中药研究模式的探讨

中药是临床中医学长期实践的产物,具有多成分、多环节、多靶点的整体作用特点.由于中药的复杂性,目前尚未形成系统科学的中药研究思路,这严重制约着中药现代化的发展.在中医药理论指导下,从药效物质基础、药理作用机制、结构优化、基于组分结构理论的质控研究、组分体内药动学研究5个方面进一步系统深入地阐述以组分为功能单位的中药研究新模式,以期为中药现代化发展提供新的参考.     

基于中药质量标志物（Q-marker）的金银花指纹图谱体系的构建思路

中药指纹图谱的建立以及谱效关系的研究是目前检控中药质量的重要趋势,其以化学成分系统研究为基础,可用于评价生药、饮片、中成药的真实性、优劣性及稳定性,但受到诸多不稳定因素的影响以及缺乏与传统中医药理论的关联性。而中药质量标志物(Q-marker)的提出,为指纹图谱及谱效关系的研究提供了新的思路和方法。以金银花为例,探究基于中药Q-marker理论指导下,中药指纹图谱评价体系的研究思路与方法的建立。     

防治冠心病中药质量标志物的研究进展

冠心病是造成我国居民死亡及疾病负累的主要病因之一。中医药在对冠心病的认识及诊治方面显示出优势明显,大量临床及实验研究已证实中药对冠心病的疗效确切,防治冠心病的中药研究成为心血管研究领域的热点。中药质量是保证中药发挥其效用价值的关键因素,也是中药现代化、科学化的基本保障,中药质量标志物的提出,进一步明确了中药质量标准和控制方法,为促进中药新药研发,保证临床用药的安全性、有效性提供了研究思路。对防治冠心病中药研究、中药质量控制的方法及质量标志物等进行综述。     

中药治疗小儿功能性消化不良的研究进展

功能性消化不良(FD)是消化系统最为常见的功能性胃肠疾病之一,该病发病率高,并有逐年增加趋势,已经成为一种严重危害儿童健康的重要疾病,该病的病因及发病机制目前尚未完全明确。西医治疗小儿FD主要采取对症治疗,但目前尚未得到满意的疗效,且有诸多的毒副作用,长期服用化学药,会产生一定不良反应。中药治疗FD疗效确切,且能有效改善病人的机体状态,同时副作用也较少,在治疗该病上具有明显的优势。对中药单体、单味中药、中药复方、中西医结合治疗FD进行综述,并分析探讨治疗小儿FD的中药开发前景及存在的问题。     

基于中药质量标志物的中药质量追溯系统建设

中药质量标志物从概念到理论的发展过程中,得到我国中药科研与产业界的重视。中药质量是影响产业发展和民生需求的重大问题,确定影响中药质量的标志物,并综合信息分析、风险评估,确定并控制影响产品质量所有因素。特别是通过从药材源头到成品全过程的质量、标准和控制研究,构建全程可溯源的控制和基于中药质量标志物的中药产品质量追溯系统,应是保证中药质量和产业过程全程控制的关键,以期对中药产业健康发展产生新的影响。