中药体内药效物质基础的系统分析方法学--中医方证代谢组学研究

Based on the clinical form of medication, formulae as a starting point, through the integration of Serum pharmacochemistry of TCM methods and metabolomics technologies, establish a system research methodology of the efficacy material basis in vivo - Chinmedomics. The use of metabolomics technology is used to fully understand nature biology on syndromes or disease, identify biomarkers for disease to bridging disease animal model, establishing the biological evaluation system of traditional Chinese medicine (BES of TCM). On the basis of the validity of the premise, the use of Serum pharmacochemistry of TCM to analysis in vivo directly substance after oral prescription and dynamic law, combined with changes law of the endogenous disease biomarkers (pharmacodynamic markers of TCM), Though establishing two variable correlation analysis method (PCMS) between Chinese chemical compositions in serum exogenous and endogenous biomarkers, to extract TCM compositions highly correlated with the endogenous marker as potential basis for traditional Chinese medicines, and to biological validation to determine the efficacy material basis of TCM. Through the system research and practice of multiple prescriptions such as Yinchenhao Tang, to establish the theory and techniques of Chinmedomics.

基于中药的临床用药形式，以方剂为起点，通过整合中药血清药物化学方法与代谢组学技术，建立系统的体内中药药效物质基础的研究方法学——中医方证代谢组学。利用代谢组学技术充分认识中医证候/病的生物学本质，确定证/病的生物标记物，以证/病的生物标记物为桥接复制与证/病关联的动物模型，建立中药药效的生物评价体系(BES of TCM)；在此基础上，设计一体化的研究方案，在有效性的前提下，利用中药血清药物化学方法分析口服方剂后的中药体内直接作用物质及其动态规律，并结合内源性证/病的生物标记物（中药药效标记物）的轨迹变化规律，建立血清中外源性中药成分与内源性标记物两组变量关联度分析方法（PCMS)，提取与内源性标记物高度关联的外源性中药成分作为潜在的中药药效物质基础，并进行生物学验证，确定中药体内药效物质基础。通过在茵陈蒿汤等多个方剂的系统研究实践，建立中医方证代谢组学的系统理论及方法与技术。

针对传统药效物质基础研究方法脱离临床疗效和中药发挥作用的体内过程，本项目建立了中药体内药效物质基础系统研究的方法学——中医方证代谢组学（Chinmedomics），即利用代谢组学技术鉴定证候生物标记物，解决证候本质与方剂有效性精准评价的问题；利用血清药物化学方法分析方剂显效时的体内成分，解决中药体内显效成分发现的问题；将方剂体内成分与证候生物标记物进行关联度分析，筛选与临床疗效高度相关的体内成分并进行生物功能验证，解决中药体内药效物质基础辨识的问题。以茵陈蒿汤为代表方剂展开系统研究，建立了中医方证代谢组学的技术体系。首先，利用代谢组学技术表征临床阳黄证患者代谢轮廓，确定了与胆红素、胆汁酸代谢紊乱及肝细胞损伤相关的20个核心生物标记物；通过桥接临床生物标记物，采用干姜、乙醇、α-异硫氰酸萘酯三个造模因素，优化建立了阳黄证相关小鼠模型，表征原卟啉原IX、胆色素原、胆红素、胆红素葡萄糖醛酸苷、胆绿素、尿胆素原、牛磺胆酸、牛磺熊去氧胆酸、色氨醇、环磷腺苷等阳黄证临床核心标记物，阐释了茵陈蒿汤治疗阳黄证的有效性。然后，利用中药血清药物化学方法，分析了茵陈蒿汤治疗临床阳黄证患者和相关小鼠模型有效状态下的血中移行成分，表征29个共同表达的体内显效成分。进一步通过中药体内显效成分与证候生物标记物关联度分析及网络药理学、分子对接方法，并经基于整体动物和细胞模型的生物功能评价，筛选并明确了6,7-二甲氧基香豆素、京尼平苷、大黄酸对阳黄证的治疗作用及通过调控苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成通路的不同酶发挥保护肝细胞损伤的机制。基于上述研究，建立了证候生物标记物发现技术、方剂疗效精准评价技术、中药体内显效成分表征技术、血清中外源性药物成分与内源性生物标记物关联度分析技术，进一步应用于温心方、钩藤散、六味地黄丸、肾气丸等10余个方剂，发现了与其疗效相关的药效物质基础。本项目对于挖掘中药临床实践科学内涵，促进中医药传承和创新具有重要意义。