板蓝根体内潜在药效成分的发现及其协同作用的研究

Our previous studies showed that radix antiviral effect is multi-component, multi-target integrated.But the study found some issues such as invalid in vitro and effective in vivo , which might indicate the presence of efficacy ingredient conversions in vivo .Thus the project put forward that effective substance of radix isatidis is a potential drug ingredients into the body or the body metabolism produced;pharmacodynamic in vivo acts on cell network signal control system associated antiviral,and achieve synergistic effect.Topics take " efficacy of potential ingredients in vivo - reverse screening targets - cell signaling pathways - Signal regulatory networks - efficacy of the material basis of traditional Chinese medicine in vivo," the research model to validate the found of the hypothesis .The project use UPLC-Q-TOF technology to find the potential efficacy components In vivo, screen target reversely and virtually by the Discovery Studio workstation,and verify them by pharmacodynamics.Finally,analyse the relationship between the upstream and downstream of each target and key regulatory point comprehensively.,And then clarify Radix material basis of antiviral efficacy in vivo at the level of the effective substance and its intervention in regulation of cellular information network.The research project has important significance for the research of material basis of traditional Chinese medicine complex drug delivery system and scientific explanation of Chinese medicine overall synergy.

课题组前期研究结果表明，板蓝根抗病毒效应为多组分、多靶点的综合作用。但研究中发现体外无效而体内有效、单体成分作用温和等问题，提示存在体内进行药效成分转化的可能。因而本项目提出板蓝根的药效物质是能够进入体内或机体代谢所产生的潜在药效成分；体内药效成分作用于抗病毒相关的细胞网络信号调控系统，而实现协同增效作用。课题采取"体内潜在药效成分-反向筛选作用靶点-细胞信号通路-信号调控网络-中药体内药效物质基础"的研究模式来验证假说的成立。课题拟采用UPLC-Q-TOF技术发现体内潜在药效成分，利用Discovery Studio工作站反向虚拟筛选作用靶点，并进行药效学验证，最后综合分析各靶点的上下游关系和关键调控点，进而在体内药效物质和其所干预的细胞信息调控网络的层面上阐明板蓝根体内抗病毒药效物质基础。该项目研究对于中药复杂给药体系的物质基础研究和中药整体协同作用的科学阐述上有重要意义。

课题组前期研究结果表明，板蓝根抗病毒效应为多组分、多靶点的综合作用。本课题采取“体内潜在药效成分一反向筛选作用靶点一细胞信号通路一信号调控网络一中药体内药效物质基础”的研究模式来研究板蓝根体内潜在药效成分及其协同作用。1.采用 LC-MS 技术发现了 20 种板蓝根水提入血成分，鉴定出了其中 12个化学成分，入血成分主要为生物碱类成分；在板蓝根总生物碱血清中发现了 22 个吲哚类生物碱的原型成分及其代谢产物，并总结了该类物质的体内代谢规律。 2.利用计算机分子对接技术筛选到28 个神经氨酸酶抑制剂， 3 个血凝素抑制剂。通过 SPR 技术成功筛选到了 13 种NA 抑制剂，筛选到了 1 个HA 抑制剂。 3. 对于板蓝根生物碱类化学成分进行全面系统研究，共分得 22 个化合物，首次在该药材中发现7 个化合物，其中 3 个为新化合物。通过 4-MUNANA 为底物的荧光法证实了， 4(3H)-喹唑酮和甘草素具有较好的抑制活性， 8 个化合物具有较弱的抑制活性。通过红细胞凝集实验证实了4 个吲哚类生物碱对 HA 有显著的抑制作用。 4.以 RIG-I 和 TLR3 介导的抗病毒天然免疫信号通路为切入点，对板蓝根的间接抗病毒作用进行了研究。结果表明当细胞被病毒感染时细胞中， RIG-I 和 TLR3 信号通路关键信号分子 mRNA 转录水平和蛋白表达水平都发生上调，从而导致 IFN-β的高表达。板蓝根通过下调病毒感染所诱导的 RIG-I 和 TLR3 信号通路关键信号分子的高表达，从而下调 IRF3 的磷酸化，最终适度抑制病毒感染诱导的IFN-β的高表达，使 IFN-β的表达量维持在一个平衡点，既能起到有效的抗病毒作用，又能减轻炎症和组织损伤。综上，板蓝根主要血清移行成分为生物碱类成分。抗病毒作用机制为 4(3H)-喹唑酮等化合物的抗 NA 作用， 3-吲哚乙腈等吲哚类生物碱抗 HA 作用，不同化学成分在病毒感染的关键靶点存在协同效应；入血成分（含药血浆）在抗炎和免疫相关信号通路起到综合调控作用。板蓝根相关成分在发挥直接抗病毒作用同时调控细胞信号转导网络，均存协同和综合调控作用。