中醫(yī)方證代謝組學(xué)學(xué)術(shù)思想概述—黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)王喜軍教授團(tuán)隊(duì)介紹

中醫(yī)方證代謝組學(xué)學(xué)術(shù)思想概述—黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)王喜軍教授團(tuán)隊(duì)介紹

中醫(yī)方證代謝組學(xué)研究中心隸屬于國(guó)家中醫(yī)藥管理局，依托黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)。中心整合了國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥血清藥物化學(xué)重點(diǎn)研究室、中藥血清藥物化學(xué)三級(jí)實(shí)驗(yàn)室、黑龍江省中藥血清藥物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、黑龍江省高校中藥材質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、黑龍江省中藥材GAP研究中心、黑龍江省高校中藥材標(biāo)準(zhǔn)化工程技術(shù)中心等實(shí)驗(yàn)技術(shù)平臺(tái)，并依托于國(guó)家中藥學(xué)和藥學(xué)一級(jí)學(xué)科、國(guó)家中藥鑒定學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)、黑龍江省中藥血清藥物化學(xué)研究科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等人力資源進(jìn)行建設(shè)，中心與美國(guó)Waters公司合作建立了“中美中醫(yī)方證代謝組學(xué)技術(shù)合作中心”，研究中心主任為王喜軍教授。

黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)王喜軍教授科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2016年攝于哈爾濱）

一 學(xué)術(shù)研究概況

中醫(yī)方證代謝組學(xué)[Chinmedomics（Chinese Medicine Metabolomics）]是2011年由王喜軍教授正式提出的解決中藥有效性等相關(guān)科學(xué)問(wèn)題的理論或研究策略（OMICS.2012；16（7-8）：414-421）。其內(nèi)涵是利用代謝組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)并鑒定中醫(yī)證候/病生物標(biāo)記物；利用中藥血清藥物化學(xué)方法分析方劑對(duì)應(yīng)證候有效狀態(tài)下體內(nèi)直接作用物質(zhì)的顯效形式；將血清中外源性中藥成分與內(nèi)源性藥效標(biāo)記物相關(guān)聯(lián)，提取與證/病標(biāo)記物高度關(guān)聯(lián)的外源性中藥成分作為潛在的中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，并進(jìn)行生物學(xué)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)并確定中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，解決有效性相關(guān)問(wèn)題的應(yīng)用科學(xué)。

1. 研究思路

中藥有效性評(píng)價(jià)是挖掘和揭示中醫(yī)藥治療優(yōu)勢(shì)前提，證候和方劑是與中藥有效性直接相關(guān)的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。

首先，中藥藥物的有效性是針對(duì)中醫(yī)學(xué)的證候或病。諸如心脾兩虛證，該證臨床以心悸失眠，納差腹脹，便溏出血為主要表現(xiàn)的證候。本證常見西醫(yī)的神經(jīng)官能癥、貧血、心律失常、心肌炎等疾病，簡(jiǎn)單的用任何上述疾病的療效評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)絕不足以評(píng)價(jià)歸脾湯治療心脾兩虛癥的療效。這不僅是證的問(wèn)題，而對(duì)中醫(yī)病而言亦是如此。如，消渴病是中醫(yī)傳統(tǒng)的病名，是指以多飲、多尿、多食及消瘦、疲乏、尿甜為主要特征的綜合病證。從現(xiàn)代醫(yī)學(xué)角度認(rèn)識(shí)其主要特征為高血糖及尿糖，以治療糖尿病的療效標(biāo)準(zhǔn)也不足以評(píng)價(jià)治療消渴病的中藥療效。其次，中藥的臨床使用形式是方劑，方劑才是藥物，廣義的中藥有效性實(shí)際上是方劑的臨床有效性。單味中藥有其特有的藥性，不同的藥性配伍組成方劑（單方除外）才能表達(dá)中藥的臨床療效。事實(shí)上，中藥飲片僅含有化學(xué)成分并具有相關(guān)的生物活性，同一中藥在不同的配伍環(huán)境（方劑）中，在體內(nèi)表達(dá)不同的體內(nèi)直接作用物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)了方劑配伍的藥效取向。

由此，以證候生物學(xué)實(shí)質(zhì)或標(biāo)記物研究為切入點(diǎn)，以方劑為研究對(duì)象才能有效地闡釋中藥的有效性；而相關(guān)的中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)也必須在方劑顯效狀態(tài)下的體內(nèi)直接作用物質(zhì)中發(fā)現(xiàn)并鑒定。按此研究設(shè)計(jì)可通過(guò)多種途徑結(jié)合多種現(xiàn)代分析技術(shù)及生物學(xué)技術(shù)闡釋和鑒定中醫(yī)證/病的生物標(biāo)記物，通過(guò)大量的研究積累，終可提煉出有效的方法，實(shí)現(xiàn)中藥療效評(píng)價(jià)體系的建立，其下游的方劑療效評(píng)價(jià)及藥效物質(zhì)基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)等相關(guān)問(wèn)題便迎刃而解了。

基于此，王喜軍教授的團(tuán)隊(duì)提出解決證候生物學(xué)實(shí)質(zhì)、方劑臨床療效評(píng)價(jià)、藥效物質(zhì)基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn)等關(guān)鍵問(wèn)題的新方法或新策略——中醫(yī)方證代謝組學(xué)（Chinmedomics）。即利用代謝組學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)并鑒定中醫(yī)證候/病生物標(biāo)記物，以證/病的生物標(biāo)記物為橋接復(fù)制與證/病關(guān)聯(lián)的動(dòng)物模型，建立中藥藥效的生物評(píng)價(jià)體系；在顯效狀態(tài)下，利用中藥血清藥物化學(xué)方法分析體內(nèi)來(lái)源于方劑的直接作用物質(zhì)；結(jié)合證/病的生物標(biāo)記物及中藥體內(nèi)直接作用物質(zhì)的變化規(guī)律，建立血清中外源性中藥成分與內(nèi)源性標(biāo)記物兩組變量關(guān)聯(lián)度分析方法，提取與證/病標(biāo)記物高度關(guān)聯(lián)的外源性中藥成分作為潛在的中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，并進(jìn)行生物學(xué)驗(yàn)證，從而發(fā)現(xiàn)并確定中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。

通過(guò)黃疸證等9個(gè)中醫(yī)證候標(biāo)記物及茵陳蒿湯等14個(gè)方劑有效性及其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的研究實(shí)踐，使中醫(yī)方證代謝組學(xué)理論和方法在4個(gè)方面得到融合與完善；①證/病的生物標(biāo)記物的鑒定技術(shù)；②基于證/病的生物標(biāo)記物橋接的證候相關(guān)動(dòng)物模型制備技術(shù)，以及基于此的方劑藥效的生物評(píng)價(jià)體系（Bio-Evaluation System，BES）；③方劑體內(nèi)直接作用物質(zhì)的顯效形式分析鑒定技術(shù)；④血清中方劑顯效成分與內(nèi)源性標(biāo)記物關(guān)聯(lián)度分析技術(shù)（Plotting of Correlation between Metabolite Markers with Serum Constituent，PCMS）。其中，證候生物標(biāo)記物發(fā)現(xiàn)及方劑體內(nèi)顯效成分與證候生物標(biāo)記物關(guān)聯(lián)度分析方法具有原創(chuàng)性。

中醫(yī)方證代謝組學(xué)研究策略示意圖

“中醫(yī)方證代謝組學(xué)”的英文為“Chinmedomics”，本 研 究 團(tuán) 隊(duì) 于2011年 底 在Omics雜 志 刊 文 闡 釋“Chinmedomics”的詳細(xì)內(nèi)涵，并由愛思唯爾出版《Chinmedomics》專著；近5年相繼在Mol Cell Proteomics、 Anal Chem及Sci Rep等權(quán)威刊物發(fā)表140余篇SCI論 文（IF＞10，1篇；IF＞5，30篇），被引3 000余次，其中8篇論文被選為“ESI全球高被引論文”，1篇論文被英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)評(píng)為同領(lǐng)域Top 1%高被引論文。目前，“中醫(yī)方證代謝組學(xué)（Chinmedomics）”被國(guó)內(nèi)外廣泛接受并引用。2015年底，《自然》（Nature）雜志以Inside View形式對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹（Nature， VOL528，Issue No. 7582）。該理論搭建了中醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)溝通的語(yǔ)言橋梁，對(duì)于深入認(rèn)識(shí)中醫(yī)藥的有效性，提升中醫(yī)臨床經(jīng)驗(yàn)的社會(huì)價(jià)值，推動(dòng)中醫(yī)藥學(xué)術(shù)進(jìn)步及新醫(yī)學(xué)理論形成具有重要意義。

2. 研究方向及研究方法

研究團(tuán)隊(duì)以中醫(yī)方證代謝組學(xué)理論涵蓋的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容為主要研究方向：

（1）證侯的生物學(xué)實(shí)質(zhì)研究，即基于典型患者的證侯代謝輪廓、代謝指紋及生物標(biāo)記物研究

按中醫(yī)證候診斷標(biāo)準(zhǔn)及專家系統(tǒng)對(duì)擬研究的證候患者進(jìn)行診斷和收集，在正確中醫(yī)證候診斷的前提下，收集患者的血清樣品，并連續(xù)收集患者的尿液樣品（晨尿、夜尿），利用UPLCHDMS-TOF/MS技術(shù)，對(duì)血清及尿液樣品的小分子代謝產(chǎn)物進(jìn)行無(wú)歧視分析，建立各證候患者群的代謝輪廓、代謝指紋，并鑒定各證的代謝生物標(biāo)記物；對(duì)標(biāo)記物再進(jìn)行精準(zhǔn)定量，確定證候標(biāo)記物量變區(qū)間，利用代謝輪廓及代謝指紋進(jìn)行證侯的宏觀判斷，利用標(biāo)記物定量范圍進(jìn)行證候精準(zhǔn)診斷。

在此方面，完成了國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃“基于代謝組學(xué)的證候本質(zhì)及方證相應(yīng)研究”，解釋了中醫(yī)黃疸證的生物學(xué)實(shí)質(zhì)，黃疸證的生物標(biāo)記物研究發(fā)表在Mol Cell Proteomics [2012；11（8）：370-80； IF：7.25]，論文發(fā)表后，受到國(guó)際同行的廣泛關(guān)注，被Ebiotrade和Escience重點(diǎn)推薦，迄今被引用123次。并應(yīng)邀在美國(guó)洛杉磯2015 International Conference on Developments of Chinese Medicine等國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議介紹本項(xiàng)工作。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)網(wǎng)站以“解密黃疸證本質(zhì)——我國(guó)學(xué)者利用代謝組學(xué)發(fā)現(xiàn)中醫(yī)黃疸證的關(guān)鍵生物標(biāo)記物”高度評(píng)價(jià)了本項(xiàng)研究。此后，相繼完成了肝郁脾虛證、心陽(yáng)虛證等中醫(yī)證候，以及高脂血癥、肝癌、酒精肝、肥胖等疾病的生物標(biāo)記物研究，并在Hepatology [2013；57（5）：2072-7. IF：12.003]、Mol Cell Proteomics [2012；11（8）：370-80； IF：7.25]、Obes Rev [2013；14（4）：344-9. IF：7.859]、Sci Rep [2016；6：19333.IF：5.578]、Analyst [2012；137（2）：293-300. IF=4.10]等國(guó)際著名期刊發(fā)表相關(guān)論文50余篇。

（2）中藥（方劑）藥效的生物評(píng)價(jià)體系研究，即基于臨床發(fā)現(xiàn)的生物標(biāo)記物建立證侯相關(guān)動(dòng)物模型，建立方劑藥效的生物評(píng)價(jià)體系，并開展經(jīng)方的有效性及其機(jī)制挖掘研究

中國(guó)（方劑）藥效的生物評(píng)價(jià)主要以從臨床病例獲得的證候生物標(biāo)記物為靶點(diǎn)，通過(guò)生物標(biāo)記物的功能分析，代謝徑路及相關(guān)關(guān)鍵代謝酶為指導(dǎo)，并結(jié)合功能蛋白分析，整合相關(guān)證候的中醫(yī)學(xué)病因病機(jī)，以相關(guān)的現(xiàn)代疾病模為基礎(chǔ)，復(fù)制中醫(yī)證候相關(guān)的動(dòng)物模型。在此基礎(chǔ)上，利用代謝組學(xué)及UPLC-HDMS技術(shù)，建立證候相關(guān)動(dòng)物模型的代謝輪廓、代謝指紋及生物標(biāo)記物，以此作為方劑藥效評(píng)價(jià)的依據(jù)，建立基于代謝標(biāo)記物的方劑藥效生物評(píng)價(jià)體系。

基于此理念及方法，參照陽(yáng)黃證的40個(gè)生物標(biāo)記物，以治療陰黃證的主要中藥（反治造模）及白酒（60度）加微量ANIT成功制備了陽(yáng)黃證相關(guān)動(dòng)物模型，通過(guò)代謝標(biāo)記物研究鑒定了33個(gè)陽(yáng)黃證動(dòng)物模型的生物，其中含有臨床上陽(yáng)黃證的主要生物標(biāo)記物膽色素原、二甲基鳥（嘌呤核）苷、L-γ-谷氨?；?L-纈氨酸、S-（4-硝基）谷胱甘肽、芐基琥珀酸、鞘氨醇半乳糖苷硫酸鹽等，體征及組織病理也與黃疸證直接相關(guān)；茵陳蒿湯治療后，33個(gè)生物標(biāo)記物的軌跡均回調(diào)接近正常動(dòng)物水平，尤其是茵陳蒿湯通過(guò)對(duì)sphingomyelin信號(hào)通路的干預(yù)，阻斷了肝損傷等黃疸證相關(guān)的病理過(guò)程，說(shuō)明標(biāo)記物與治療陽(yáng)黃的有效方劑有響應(yīng)和對(duì)應(yīng)關(guān)系，可用于陽(yáng)黃證治療方劑的藥效評(píng)價(jià)。以此模式，參照陰黃證的49個(gè)生物標(biāo)記物，結(jié)合治療陽(yáng)黃證的中藥（反治造模）及白酒（60度）加ANIT成功制備了陰黃證黃證相關(guān)動(dòng)物模型，鑒定生物標(biāo)記物39個(gè)，主要包括3-甲基鳥嘌呤、甘氨膽酸、N-甲基-1-萘甲胺、3-甲基-2-氧-吲哚、氧化N-甲基-1-萘甲胺、3，5-二羥基苯乙酸、氨基甲酸酯、5-L-谷氨酰（基）?；撬岬龋灾委熽廃S證的經(jīng)方茵陳四逆湯干預(yù)此模型，其代謝輪廓及主要生物標(biāo)記物軌跡均回調(diào)接近正常動(dòng)物水平。此項(xiàng)研究工作發(fā)表在Chin J Integr Med [2011；17（5）：369-75]，還相繼在Mol Cell Proteomics [2013；12（5）：1226-1238；IF：7.25]、Sci Rep [2014；4：6768]及Liver Int [2014；34（5）：759-70]等國(guó)際權(quán)威期刊發(fā)表相關(guān)文章30余篇。系統(tǒng)的研究成果獲2012年度中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)等。

（3）中藥血清藥物化學(xué)研究，即方劑有效狀態(tài)下方劑體內(nèi)成分顯效形式的分析鑒定

中藥血清藥物化學(xué)是20世紀(jì)90年代初，王喜軍教授提出并建立的從口服方劑后含藥血清中藥物體內(nèi)成分的研究設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐，提出了“中藥血清藥物化學(xué)”理論及研究?jī)?nèi)容。并將中藥血清藥物化學(xué)定義為：以經(jīng)典的藥物化學(xué)研究手段和方法為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代分離技術(shù)及多維聯(lián)用技術(shù)，分析鑒定或表征口服中藥后人/動(dòng)物血清中移行成分，闡明其活性與中藥傳統(tǒng)藥效相關(guān)性，確定中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)并研究其體內(nèi)過(guò)程的應(yīng)用科學(xué)?！爸兴幯逅幬锘瘜W(xué)研究方法的建立與實(shí)施”獲2002年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。該方法超越了體外生物活性導(dǎo)向分離不能反映藥物體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化及方劑中藥物成分在吸收過(guò)程中的相互作用的方法學(xué)障礙，實(shí)現(xiàn)了中藥有效成分研究方法學(xué)的進(jìn)步。21世紀(jì)初，王喜軍教授又將代謝組學(xué)發(fā)現(xiàn)證候標(biāo)記物與血清藥物化學(xué)分析體內(nèi)成分同時(shí)一體化完成，評(píng)價(jià)方劑療效的同時(shí)，利用血清藥物化學(xué)發(fā)現(xiàn)并鑒定方劑有效狀態(tài)下的顯效形式，并將其與證候生物標(biāo)記物軌跡變化相關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)與臨床療效相關(guān)的藥效成分。在此方面，完成了茵陳蒿湯、六味地黃丸、酸棗仁湯、溫心方等14個(gè)方劑的體內(nèi)有效成分的系統(tǒng)研究，發(fā)表60余篇SCI論文，被引2 000余次?；谠摾碚摷胺椒?，研發(fā)了國(guó)家創(chuàng)新藥物越橘有效部位群（V類）及金柴膠囊（Ⅵ類），已獲國(guó)家臨床批件，完成Ⅱ期臨床研究。另外，利用中藥血清藥物化學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)了有效抗斑枯病真菌的中藥活性部位，并在此基礎(chǔ)上發(fā)明藥用植物斑枯病的無(wú)公害防治技術(shù)，解決影響中藥材大面積生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。“人工種植龍膽等藥用植物斑枯病的無(wú)公害防治技術(shù)”獲2009年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。

（4）方劑體內(nèi)直接作用物質(zhì)與效應(yīng)生物標(biāo)記物的關(guān)聯(lián)度分析

該項(xiàng)工作是中醫(yī)方證代謝組學(xué)的核心技術(shù)之一，也是收官環(huán)節(jié)；即建立一種數(shù)學(xué)模式，將方劑在有效狀態(tài)下體內(nèi)成分的動(dòng)態(tài)變化（經(jīng)時(shí)變化規(guī)律）與證候生物標(biāo)記物在方劑作用下的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律相關(guān)聯(lián)，挖掘影響證候標(biāo)記物軌跡變化的體內(nèi)直接作用物質(zhì)，將其作為潛在藥效物質(zhì)基礎(chǔ)進(jìn)行生物學(xué)驗(yàn)證，從而確證表達(dá)臨床療效的體內(nèi)藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。研究團(tuán)隊(duì)基于大量代謝組學(xué)研究及方劑體內(nèi)成分分析，以及藥效驗(yàn)證，依據(jù)皮爾遜相關(guān)分析及模式識(shí)別方法，建立了表達(dá)方劑體內(nèi)成分與證候生物標(biāo)記物關(guān)聯(lián)度PCMS分析方法，為發(fā)現(xiàn)與臨床療效相關(guān)的藥效成分提供新途徑。采用該技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)金匱腎氣丸對(duì)腎陽(yáng)虛證10個(gè)核心代謝生物標(biāo)記物（肌酐、黃尿酸、苯丙酮酸、苯乙酰甘氨酸、?；撬?、N-乙酰神經(jīng)氨酸、α-亞麻酸、N-乙酰血清素、犬尿酸和皮質(zhì)酮）具有顯著回調(diào)作用，主要引起激素合成、色氨酸代謝、苯丙氨酸和酪氨酸代謝、脂肪酸代謝、磷酸甘油脂類代謝途徑恢復(fù)。在金匱腎氣丸治療腎陽(yáng)虛證有效性的基礎(chǔ)上，對(duì)金匱腎氣丸的血中移行成分進(jìn)行了分析鑒定，發(fā)現(xiàn)并表征了19個(gè)血中移行成分。PCMS相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)其治療腎陽(yáng)虛證的關(guān)鍵化學(xué)物質(zhì)主要為木脂素類（五味子醇甲、戈米辛D、五味子酯甲、南五味子內(nèi)酯B）、香豆素類（香豆素、濱蒿內(nèi)酯）、黃酮類（二氫槲皮素）和生物堿類（甜菜堿、光千金藤堿）。該項(xiàng)研究已發(fā)表在Sci Rep（2016；6：19333. IF：5.578），并應(yīng)邀在2015The 8th International Conference on Traditional Chinese Medicine and Natural Medicine等國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議介紹該項(xiàng)工作。受邀為行業(yè)權(quán)威雜志TrAC Trends in Analytical Chemistry（2016，76：86-94. IF：6.472）撰寫“Discovery and development of innovative drug from traditional medicine by integrated chinmedomicsstrategies in the post-genomic era”的主題綜述，被該雜志審稿專家高度評(píng)價(jià)：The authors introduce a serum pharmacochemistry analyzing method called chinmedomics，which is used for new drug discovery from traditional medicine. Obviously， the author’s group has achieved serial development based on this method。

二 搭建的中醫(yī)方證代謝組學(xué)研究技術(shù)平臺(tái)

中藥血清藥物化學(xué)的研究思路示意圖

研究中心以代謝組學(xué)、中藥血清藥物化學(xué)和體內(nèi)成分與生物標(biāo)記物關(guān)聯(lián)度分析技術(shù)三大關(guān)鍵技術(shù)為依托，形成了中醫(yī)方證代謝組學(xué)的方法及技術(shù)平臺(tái)，開展了黃疸證、腎陰虛、腎陽(yáng)虛、心陽(yáng)虛、實(shí)熱證、心氣虛、失眠癥、消渴證、肝郁脾虛、氣陰兩虛證等生物標(biāo)記物研究，闡明相關(guān)方劑茵陳蒿湯、茵陳四逆湯、六味地黃丸、知柏地黃丸、腎氣丸、溫心方、黃連解毒湯、酸棗仁湯、生脈飲及天芪降糖膠囊等方劑治療上述相關(guān)病證的整體療效及藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，并闡明中藥的有效性及復(fù)方配伍的科學(xué)意義。

1. 中藥血清藥物化學(xué)技術(shù)

中藥血清藥物化學(xué)（Serum Pharmacochemistry of TCM）是以經(jīng)典的藥物化學(xué)研究手段和方法為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代分離技術(shù)和多維聯(lián)用分析技術(shù)，分析鑒定或表征口服中藥后人/動(dòng)物血清中移行成分，并闡明其活性與中藥傳統(tǒng)藥效相關(guān)性，確定中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)并研究其體內(nèi)過(guò)程的應(yīng)用學(xué)科。

建立了利用UPLC-HD/MS等聯(lián)用技術(shù)，分析表征口服中藥或方劑后體內(nèi)直接作用物質(zhì)的技術(shù)平臺(tái)，包括給藥樣品制備技術(shù)、生物樣品制備技術(shù)、生物樣品（血清、尿液、膽汁、腦脊液等）中藥物成分辨識(shí)和鑒定技術(shù)、中藥體內(nèi)全成分同時(shí)定量監(jiān)測(cè)技術(shù)等。

2. 代謝組學(xué)技術(shù)

代謝組學(xué)是研究生物體系受刺激或擾動(dòng)后其內(nèi)源代謝物質(zhì)種類、數(shù)量及其變化規(guī)律的應(yīng)用學(xué)科。它既能夠以代謝輪廓宏觀診斷證候，以代謝指紋準(zhǔn)確把握證候變化，又能以生物標(biāo)記物的含量變化微觀精準(zhǔn)地表征證候各階段的生物學(xué)特征，并以此反映方劑的治療效應(yīng)。中醫(yī)藥代謝組學(xué)研究核心是以典型證候患者群或相關(guān)模型動(dòng)物的體液（尿液、血液、唾液等）為樣本，以UPLC-HD/MS等聯(lián)用技術(shù)，分析揭示證候或模型動(dòng)物的代謝輪廓及代謝標(biāo)記物；以代謝輪廓宏觀表征證候/模型動(dòng)物的整體特征，以代謝標(biāo)記物的質(zhì)與量變化微觀表達(dá)證候/模型動(dòng)物的精細(xì)特征；并通過(guò)生物標(biāo)記物的關(guān)鍵代謝酶/代謝徑路闡釋證候/病的生物學(xué)機(jī)制。

3. 體內(nèi)成分與生物標(biāo)記物關(guān)聯(lián)度分析技術(shù)

采用經(jīng)典皮爾遜數(shù)學(xué)模型，對(duì)體內(nèi)方劑成分暴露量的變化與代謝生物標(biāo)記物表達(dá)量的變化進(jìn)行高效篩選和定量評(píng)估，并用Heatmap表征兩組變量間的關(guān)聯(lián)度，揭示與代謝生物標(biāo)記物高度關(guān)聯(lián)的血中移行成分，進(jìn)而根據(jù)關(guān)聯(lián)度確定潛在藥效物質(zhì)基礎(chǔ)。該方法命名為“血清中外源性中藥成分與內(nèi)源性生物標(biāo)記物關(guān)聯(lián)度分析（Plotting of Correlation between Marker Metabolites and Serum Constituents，PCMS）”，已獲國(guó)家軟件著作權(quán) （2015SR164324）.

三 科研團(tuán)隊(duì)及科研支撐條件

代謝組學(xué)研究思路示意圖

以王喜軍教授為學(xué)術(shù)帶頭人的科研團(tuán)隊(duì)設(shè)有專職科研人員7人，其中正高級(jí)職稱2人，副高級(jí)職稱2人，中級(jí)職稱2人，初級(jí)職稱1人；具有博士學(xué)位6人，碩士學(xué)位1人，博士學(xué)歷占85.7%；博士生導(dǎo)師2名，碩士生導(dǎo)師2名；在讀博士研究生19名、碩士研究生26名。

中心建筑總面積1 800平方米，按照實(shí)驗(yàn)室功能下設(shè)中藥血清藥物化學(xué)室、代謝組學(xué)室、藥代動(dòng)力學(xué)室、細(xì)胞生物學(xué)室、生物活性室、中藥質(zhì)量分析室、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物室、中藥創(chuàng)新藥物室、藥用植物生物學(xué)室、學(xué)術(shù)活動(dòng)室等?，F(xiàn)配備儀器設(shè)備總值達(dá)3 000余萬(wàn)元，包括6臺(tái)超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀及高效液相色譜儀、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、流式細(xì)胞儀、酶標(biāo)儀、實(shí)時(shí)定量PCR儀、小動(dòng)物行為軌跡追蹤系統(tǒng)等分析儀器和細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)研究設(shè)備。

研究中心現(xiàn)有國(guó)家三級(jí)實(shí)驗(yàn)室“中藥質(zhì)量評(píng)價(jià)與血清藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”、黑龍江省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“中藥血清藥物化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”、黑龍江省教育廳重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“中藥材規(guī)范化生產(chǎn)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室”、國(guó)家中醫(yī)藥管理局“中藥血清藥物化學(xué)重點(diǎn)研究室”和“黑龍江省GAP研究中心”實(shí)驗(yàn)室，達(dá)到國(guó)家各級(jí)實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

血清中外源性中藥成分與內(nèi)源性標(biāo)記物PCMS關(guān)聯(lián)度分析

四 主要科研成果及國(guó)內(nèi)外技術(shù)交流與合作

近10年來(lái)，中醫(yī)方證代謝組學(xué)研究中心共承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上/青年項(xiàng)目、科技部重大新藥創(chuàng)制、國(guó)家973項(xiàng)目等國(guó)家課題16項(xiàng)，省部級(jí)課題15項(xiàng)；獲得國(guó)內(nèi)外專利18項(xiàng)；發(fā)表論文321篇，其中SCI收錄論文160余篇，其中單篇最高影響因子12.003；主編和參編著作13部，其中英文著作《Chinmedomics》已由Elsvier出版；獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)及國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)8項(xiàng)，廳局級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)6項(xiàng)；已培養(yǎng)博士生30名、碩士生150名，出站博士后9名。

研究中心秉承開放原則，通過(guò)多渠道與國(guó)內(nèi)外科研院所開展技術(shù)交流與合作，與日本富山大學(xué)、北海道藥科大學(xué)、名古屋市立大學(xué)、奧地利格拉茲大學(xué)、維也納大學(xué)、英國(guó)Westminster大學(xué)等建立了良好的科研合作關(guān)系，積極開展中醫(yī)藥的國(guó)際合作研究，推進(jìn)中藥國(guó)際化進(jìn)程。

中醫(yī)方證代謝組學(xué)研究中心在繼承和發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)中醫(yī)藥優(yōu)勢(shì)及特色的同時(shí)，創(chuàng)新思路，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和手段，創(chuàng)建研究新模式、新方法，提高中醫(yī)藥研究水平；以中醫(yī)藥基礎(chǔ)和應(yīng)用研究為出發(fā)點(diǎn)，密切與國(guó)內(nèi)外科研院所合作和交流，促進(jìn)中醫(yī)藥現(xiàn)代化與國(guó)際化進(jìn)程；培養(yǎng)多學(xué)科復(fù)合型人才，優(yōu)化團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)梯隊(duì)建設(shè)，為中醫(yī)藥的現(xiàn)代化進(jìn)程貢獻(xiàn)一份力量！

（□ 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)方證代謝組學(xué)研究中心 供稿）