道地药材品质评价现状及整体性研究思路

如何依据道地药材的整体性特点,采用现代多学科技术和方法,研究引起道地药材品质改变的内外因素,诠释道地药材形成的科学内涵,是道地药材品质评价研究需要解决的重要问题。本文综述了道地药材的生态因子、遗传信息、化学成分、生物效应等研究方法,列举了各种方法在道地药材品质评价的部分研究实例。针对目前道地药材品质评价研究的不足,提出了基于最佳形态表型、基因型、生态型和化学型相关性的中药道地性及其品质评价整体性研究新思路,以期为构建符合道地药材特点的品质评价研究方法提供科学依据。     

道地药材品质评价现状及整体性研究思路

如何依据道地药材的整体性特点,采用现代多学科技术和方法,研究引起道地药材品质改变的内外因素,诠释道地药材形成的科学内涵,是道地药材品质评价研究需要解决的重要问题。本文综述了道地药材的生态因子、遗传信息、化学成分、生物效应等研究方法,列举了各种方法在道地药材品质评价的部分研究实例。针对目前道地药材品质评价研究的不足,提出了基于最佳形态表型、基因型、生态型和化学型相关性的中药道地性及其品质评价整体性研究新思路,以期为构建符合道地药材特点的品质评价研究方法提供科学依据。     

“道地药材”的生物学探讨

 目的：对“道地药材”的生物学内涵、形成的生物学原理及研究时具有的生物学问题和方法等几个方面，进行了理论探讨。方法：采用分子生物学、居群遗传学和居群生态学的方法进行阐述。结果：通过对“道地药材”的生物学探讨，指出“道”是生物学上的“居群”，它的形成是由基因型和环境饰变共同作用的结果，具有数量、空间、遗传和药效等特征。结论：对目前已在开展的“道地药材”研究具有理论参考价值。     

道地药材形成的分子机制及其遗传基础

作者综述了当前道地药材分子机制研究的主要领域和成就，包括道地药材遗传多样性研究及分子鉴别，道地药材遗传分化及进化遗传学研究，道地药材地理变异及环境适应性研究，道地药材种质资源评价及品种选育，道地药材功能基因表达及调控研究，道地药材转基因及生物安全性评价。认为道地药材的分子机制的研究，就是要在分子水平揭示道地药材居群水平的遗传变异，明确道地药材基因型特征，以及环境对道地药材基因表达的影响，从而揭示遗传因素对道地药材形成的贡献率。指出道地性的遗传本质在居群水平通常是个量变的过程，它与种内其他非道地药材区别主要表现为居群内基因型频率的改变；在个体水平表现为微效多基因控制的数量遗传，或是微效多基因和主基因联合控制的数量性状。提出道地药材分子机制研究中应高度重视遗传学及生态学上的尺度效应，充分利用数量遗传学的理论和方法，重点开展基因与环境的交互作用。     

阴影深处：药用植物的表观遗传和表观基因组调控

现存植物中约有60%具有药用和健康促进价值。道地药材是在特定的地理区域生产的,有明确的生态环境和栽培方法。道地药材的临床疗效优于其它地区种植的同种药用植物。植物的特殊药用特性是由其基因组决定的,而适当的生态条件对道地药的形成有重要影响,这至少部分地通过表观遗传学介导。通过表观遗传学/表观基因组学,研究者揭示了环境对基因表达的复杂影响,这些基因控制着药用植物的生长、发育、应激反应和药用植物代谢产物,将其它“组学层”置于有意义的生物学情境中。道地药特有的表型与药用植物的生长发育和胁迫反应密切相关。除了众所周知的遗传控制外,表观遗传机制在种群水平上起着重要作用,在道地药的形成过程中起着至关重要的作用。本文全面综述了药用植物及其相关微生物的表观遗传调控,以及DNA甲基化、小非编码RNA、转座因子和组蛋白修饰在植物和相关微生物基因表达调控中的作用。表观遗传和表观基因组机制应在研究道地药特定的表型和本土化中突出。揭示表观遗传学与道地药的相关性,有助于药用植物及其相关微生物的质量评价、鉴定和可持续利用。     

表观遗传与药材道地性研究探讨

道地药材具有特异性、地域性特点,其独特的表型特征与药用植物的生长发育有着密切的关系。除经典遗传之外,表观遗传现象在药材道地性形成中发挥重要作用。该文介绍了表观遗传的范畴以及DNA甲基化在基因表达调控中的作用,并从道地药材特异性表型、地域性形成特征入手,展望表观遗传在药材道地性形成机制研究中的前景,为道地药材质量评价和鉴别提供依据。     

丹参药材道地性探讨

从本草考证、药材性状、有效成分、药效、生态环境、遗传基因、栽培和采收加工技术等方面对丹参药材道地性进行了探讨,认为丹参在历史上形成了以四川、河南、山东、安徽等地所产为道地药材.     

细辛道地药材的系统研究与细辛药材GAP生产关系的探讨

目的 :探讨道地药材的系统研究方法 ,总结细辛道地药材系统研究成果及其在细辛药材GAP生产中的应用。方法 :采用本草学、植物学、孢粉学、化学、药理学、酶化学、细胞学及RAPD技术 ,对细辛的本草沿革、植物基源、药材常规检测、花粉形态、染色体及核型、农药残留、微量元素、挥发油组分及其药理活性进行了比较研究。结果与结论 :提出了道地药材系统研究的方法 ;细辛道地药材系统研究的结论为细辛药材GAP生产提供了科学依据。     

环境胁迫下次生代谢产物的积累及道地药材的形成

文章总结了环境对植物,特别是植物次生代谢产物积累影响的研究成果,并在介绍环境胁迫影响次生代谢产物积累的4种假说的基础上,分析了环境对道地药材形成的影响,指出逆境可能更利于中药道地性的形成,提出了道地药材形成的逆境效应理论,并初步探讨了环境胁迫影响药材道地性研究的思路和方法。     

关于召开第一届中国道地药材研讨会的征文公告

为了振兴中药学术,突出中药特色,提高国产道地药材在国内外市场的声誉和经济价值,拟于1989年10月召开第一届中国道地药材研讨会。特征集有关道地药材理论基础,道地药材与环境;道地与非道地药材的质量差异(包括药性与药效)等方面的研究论文,并欢迎道地药材产区报送优质药材样品及植物标本供     

土壤水分胁迫对短葶飞蓬有效成分含量的影响

目的:研究土壤水分胁迫对短葶飞蓬灯盏乙素和咖啡酸酯含量的影响,验证逆境效应理论.方法:测定8%,15%,23%3个水分梯度下短葶飞蓬植株PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m),氮含量、灯盏乙素和咖啡酸酯含量.结果和结论:8%,23%含水量组的短葶飞蓬植株F_v/F_m明显低于15%正常水处理组,分别构成轻度干旱和水涝胁迫.2种水分胁迫条件下,短葶飞蓬氮含量低于正常处理组,而有效成分却显著高于正常水处理组.水分胁迫促进了短葶飞蓬药用成分的积累,结果支持环境诱导次生代谢产物合成积累的"碳素/营养平衡假说"和道地药材形成的"逆境效应理论".     

黄精多糖对链脲菌素糖尿病大鼠降血糖作用及其机制探讨

目的:探讨黄精多糖(PSP)对链脲菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠的降血糖作用及其可能机制.方法:采用STZ(60 mg·kg~(-1))腹腔注射法建立糖尿病大鼠模型.造模第30 d测定大鼠体重、进食量、进水量和尿量;末次给药24 h后,腹主动脉取血,分离血清.采用葡萄糖氧化酶法测定大鼠空腹血糖(FBG)、放射免疫方法检测血清胰岛素(INS)、化学比色法测定糖化血清蛋白(GSP);采用胰腺组织切片HE染色和免疫组化染色法对胰岛结构和胰岛素表达情况进行观察;原位末端标记法(TUNEL)标记STZ糖尿病大鼠胰岛凋亡细胞;采用免疫组化染色观察各组大鼠胰岛细胞caspase-3蛋白表达.结果:模型组大鼠呈现多饮多尿多食、体重下降、血糖升高和胰岛结构破坏.PSP(390,780 mg·kg~(-1))组大鼠的进食量、进水量和尿量指标显著低于模型组,同时FBG和GSP降低,血清INS含量上升,胰岛形态改善,INS表达增强.模型组细胞凋亡率和caspase-3表达显著升高(P<0.01);PSP各剂量组胰岛细胞凋亡率和caspase-3表达显著下降.结论:PSP能够降低STZ糖尿病大鼠血糖,提高胰岛素表达,其机制可能与其抑制胰岛细胞凋亡,下调caspase-3表达有关.     

茅苍术道地药材的挥发油组成特征分析

目的 :在个体和总体两个水平上研究南苍术挥发油成分所蕴涵的多样性和特征 ,进而揭示茅苍术道地性的化学本质。方法 :分单株采集 7个居群的 47株南苍术根茎 ,用GC-MS分离鉴定挥发油中的 6个主要成分 ,使用SPSS分析软件进行主成分分析和聚类分析。结果 :聚类分析显示茅苍术挥发油主要组分的含量明显不同于非道地南苍术。其他分析表明 ,与非道地南苍术挥发油相比 ,茅苍术总挥发油含量显著低 (P<0.01) ,其归一化百分含量大于 1%的组分数目显著高 (P<0.01) ,苍术酮加苍术素的含量极其显著高 ,而茅术醇加 β-桉叶醇的含量极其显著低 (P<0.001)。主成分分析表明苍术酮在体现茅苍术道地性特征时具有非常特殊的作用。结论 :茅苍术道地性在挥发油中的表现主要是苍术酮、茅术醇、β-桉叶醇及苍术素呈现出的一种特定配比关系 ,即 (0.70～2.00)∶(0.04～0.35 )∶(0.09～0.40)∶1。     

牛蒡ITS 序列与药材质量的相关性研究

目的 研究牛蒡ITS序列与牛蒡子药材质量相关性.方法 采集全国26个不同产地的牛蒡子药材,采用PCR扩增后测定ITS序列,HPLC法对牛蒡子药材中牛蒡苷含量进行测定,应用ClustaiX( 1.81),Mage 4.0,SPSS 13.0等统计软件进行遗传多样性、基因分型、相关性等分析.结果 测得了26份牛蒡的ITS序列全长,在GenBank中注册,获得登记号,测定牛蒡子药材中牛蒡苷含量、千粒重,统计分析牛蒡的基因分型与药材质量具有相关性.结论 为揭示牛蒡子道地药材的分子形成机制奠定了基础.     

苍术遗传结构的RAPD分析

 目的考察苍术遗传特性,探讨不同产地苍术遗传多样性。方法用RAPD方法,选择20个随机引物对47株苍术叶片DNA进行扩增,在种内多态性水平、个体间遗传关系及居群间遗传分化3个方面对苍术的遗传结构进行分析。结果①RAPD共检测到94条谱带,其中77个位点为多态位点。苍术种内多态性百分率为81.91%,Shannon′s信息指数0.413 2,Nei′s基因多样性指数为0.274 3;②来源于两个亚居群的11个苍术道地药材聚为一类,而其他居群或亚居群的非道地苍术个体均没有各自聚为一类;③苍术居群内、亚居群间和居群间变异分别占总变异的76.74%,11.58%和11.68%。结论本研究所用3个指标均表明苍术种内遗传多样性水平较高;苍术的遗传变异主要分布在居群内,但居群间已形成一定的遗传分化;茅山苍术个体间的遗传距离较小,遗传背景较为相似,并且不论在居群水平还是个体水平,茅山苍术都能单独聚为一类,表明茅山苍术在长期适应环境的过程中,已经发生遗传上的分化。     

金匮肾气丸、右归丸对肾阳虚小鼠模型以药反证的脑基因芯片研究

目的:在基因水平上探讨补肾中药金匮肾气丸、右归丸对肾阳虚小鼠模型的作用机制.方法:昆明种小鼠分为正常组、模型组、金匮组和右归丸组.正常组和模型组每天灌胃蒸馏水0.5 mL;金匮组和右归丸组每天分别灌胃金匮.肾气丸混悬液和右归丸混悬液0.5 mL,含生药129 mg·kg~(-1).造模组和治疗组均采用雄雌鼠比例1:6同笼喂养,雄鼠每日游泳1次,直至无力下沉时捞出,达4周,以诱导产生"劳倦过度、房室不节"肾阳虚证.观察动物的畏寒、活动及反应、饮食和皮毛等情况.用36K mouse genome array鼠脑芯片检测正常组和肾阳虚模型组鼠脑基因,并以二者荧光信号相对强度比值≥2和≤0.5筛选差异显著基因,用qRT-PCR对部分差异表达基因进行验证.结果:模型组/正常组上调基因,二药治疗组/造模组基因下调23个基因,主要是与炎症/免疫、神经传递/信号转导等相关基因;造模组/对照组下调基因而治疗组/造模组基因上调的基因有6个,其主要是与细胞周期/细胞结构、神经传递/信号转导、转录等有关基因.qRT-PCR也证实了金匮组/模型组、模型组/正常组的GH和Scgb3a1的差异表达.结论:金匮肾气丸、右归丸可使肾阳虚小鼠模型显著下凋的激素、黑色素显著上调并促进细胞增殖,从而在基因水平上探讨了金匮肾气丸和右归丸的药物作用机制及其差别.     

药材道地性的物质基础本质:组分结构的独特性

道地药材是久经中医临床验证的中华民族的瑰宝,在中医药临床的防病治病中扮演着不可或缺的角色.道地药材具有质量佳、疗效好等优点,其根本原因是内在化学成分/组分的外在表现.经过近些年的研究,道地药材化学特征的研究与创新取得了一些可喜的成果,但依然有许多问题困惑着研究者.越来越多的研究显示,道地药材发挥上佳药效的物质基础不是其含有独特的某一化学成分,而是含有独特的化学成分/组分构成的稳定有序的结构特征.“组分结构理论”认为道地药材的物质基础是由各组分构成,各组分之间具有稳定的配伍配比关系;组分内由各活性成分之间也具有稳定的配伍配比;而单独的活性成分,本身也具有独特的三维结构.该文基于“组分结构理论”,从“三个层次多维结构”深入的阐述道地药材化学组成的独特性,为道地药材物质基础本质的研究提供新的新思路和方法.     

展望分子谱系地理学在道地药材研究中的应用

作者在介绍分子谱系地理学的概念、研究方法和研究现状的基础上,探讨了分子谱系地理学推断的3种植物遗传分化模式--异域片断化、受距离影响的有限基因流和分布区快速扩展与道地性形成的相关性;阐述了基于分子谱系地理学研究的道地药材分子鉴定对以往分子鉴定局限的突破;阐明了分子谱系地理学在道地药材产地变迁历史研究中的应用;论述了分子谱系地理学在解决道地药材栽培中种质退化问题等方面的作用.这些方面的应用展现了分子谱系地理学在道地药材研究中的应用前景,为道地药材的研究提供了新的理论和方法.