從“整體到組分再到整體”的中藥及其復(fù)方研究模式
——遼寧省中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)思想概述

遼寧省中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)以遼寧省一流建設(shè)學(xué)科“藥學(xué)學(xué)科”及遼寧省組分中藥工程技術(shù)研究中心，遼寧省現(xiàn)代中藥研究工程實(shí)驗(yàn)室為依托，在遼寧中醫(yī)藥大學(xué)-安捷倫科技“現(xiàn)代中醫(yī)藥多組學(xué)研究合作實(shí)驗(yàn)室”、遼寧中醫(yī)藥大學(xué)-賽默飛世爾科技“天然藥物系統(tǒng)分析合作實(shí)驗(yàn)室”的基礎(chǔ)上，針對(duì)制約我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)藥現(xiàn)代化發(fā)展的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)、質(zhì)量控制方法、藥物作用機(jī)制研究等多項(xiàng)亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，利用化學(xué)物質(zhì)組學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、組分中藥、微流控芯片等現(xiàn)代化研究前沿技術(shù)方法，結(jié)合傳統(tǒng)中藥及復(fù)方用藥特點(diǎn)及配伍規(guī)律，開(kāi)展創(chuàng)新藥物研發(fā)和大品種二次開(kāi)發(fā)等基礎(chǔ)與應(yīng)用研究，完善制約中醫(yī)藥發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)，為中藥及其復(fù)方科學(xué)內(nèi)涵的解析、中藥及其復(fù)方科技含量的提高，中藥復(fù)方研究中關(guān)鍵科學(xué)和共性技術(shù)問(wèn)題的解決提供參考。

一、學(xué)術(shù)研究概況

1.研究思路

本團(tuán)隊(duì)以遼寧中醫(yī)藥大學(xué)孟憲生教授為帶頭人，以中藥藥效物質(zhì)組學(xué)及作用機(jī)理整合為主要研究方向，針對(duì)中藥及復(fù)方化學(xué)成分的復(fù)雜性、組方配伍和功能主治的多樣性等制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，從治療疾病的整體功效出發(fā)，以藥效活性為評(píng)價(jià)，分離富集有效組分，解析單體成分；開(kāi)展組方配伍研究，驗(yàn)證藥效組分間的協(xié)同、增益、拮抗作用；開(kāi)展組分、復(fù)方體內(nèi)代謝規(guī)律及其對(duì)機(jī)體內(nèi)源性生物網(wǎng)絡(luò)的整體調(diào)控作用研究。團(tuán)隊(duì)將中藥及其復(fù)方復(fù)雜整體系統(tǒng)按不同類(lèi)別拆分為簡(jiǎn)單組分個(gè)體進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)組分個(gè)體的系統(tǒng)整合，揭示中藥及復(fù)方整體多組分、多效應(yīng)、多靶點(diǎn)、多途徑的作用本質(zhì)，從而形成中藥及其復(fù)方從“整體到組分再到整體”的研究思路，為中藥復(fù)雜研究對(duì)象提供解決方案。

2.研究方法和研究?jī)?nèi)容

2.1 中藥復(fù)方從“臨床到實(shí)驗(yàn)室再到精準(zhǔn)治療”的創(chuàng)新研究

本團(tuán)隊(duì)以多年臨床有效中成藥方劑為研究對(duì)象，從臨床病癥的具體情況找到該方劑治療的主要疾病，并將疾病“翻譯”成基礎(chǔ)研究的藥理模型，對(duì)藥理模型開(kāi)展有針對(duì)性的科學(xué)研究，明確其藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)、組成及作用機(jī)理。同時(shí)，采用微流控仿生理芯片及相關(guān)整合技術(shù)，構(gòu)建能夠反映某一靶點(diǎn)或某一明確機(jī)制的生物活性篩選平臺(tái)，在物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)理基本清晰的基礎(chǔ)上，明確中成藥復(fù)方治療該疾病的靶點(diǎn)和活性物質(zhì)，該研究為合理科學(xué)解釋中藥復(fù)方及指導(dǎo)臨床奠定科學(xué)基礎(chǔ)。（圖1、2）。

圖1 從“臨床到實(shí)驗(yàn)室”研究思路

2.2 “組效清晰，系統(tǒng)整合”藥效物質(zhì)篩選及配伍關(guān)系優(yōu)化研究

團(tuán)隊(duì)根據(jù)中成藥復(fù)方的功能主治，利用中藥藥效組分體內(nèi)、體外藥效篩選技術(shù)，以藥理效應(yīng)為導(dǎo)向，制定各中藥有效組分最佳提取純化工藝路線和方法。在有效組分篩選的前提下，建立各有效組分化學(xué)輪廓譜，開(kāi)展化合物結(jié)構(gòu)表征研究，明確各組分的化學(xué)成分構(gòu)成，并以藥效為導(dǎo)向?qū)⑵溥M(jìn)行整合歸類(lèi)分析，從復(fù)方→藥材→組分→成分，逐層遞進(jìn)，逐步深入地解析復(fù)方科學(xué)內(nèi)涵。并在此基礎(chǔ)上，針對(duì)以往單個(gè)藥效研究中所忽略的中藥復(fù)雜配伍關(guān)系，以成分復(fù)雜、功效多樣的中藥復(fù)方為研究對(duì)象，采用微流體細(xì)胞芯片復(fù)方優(yōu)化技術(shù)，提出多功效多組分多級(jí)篩選模式，即“單一藥效單個(gè)組分-單一藥效協(xié)同組分-單一藥效組分配比-多重藥效組分配比”的組分配伍研究模式，開(kāi)展藥效物質(zhì)體系間組分配伍研究，分析不同藥效組分之間的協(xié)同、拮抗、增益作用，形成有效組分復(fù)方，從組分篩選到組分復(fù)方最優(yōu)配比確認(rèn)，逐層深入，系統(tǒng)規(guī)范地研究中藥復(fù)方，開(kāi)展“組效清晰，系統(tǒng)整合”藥效物質(zhì)篩選及配伍關(guān)系優(yōu)化研究。（圖3）。

2.3 “組效對(duì)應(yīng)，譜效相關(guān)”在線自動(dòng)檢查及質(zhì)量控制色卡表征研究

團(tuán)隊(duì)借助化學(xué)質(zhì)控的先進(jìn)分析技術(shù)手段，遵循中醫(yī)“方(藥)證相關(guān)”的邏輯和現(xiàn)代“病證結(jié)合”的思路，在物質(zhì)基礎(chǔ)和作用機(jī)制基本明確的基礎(chǔ)上，開(kāi)展基于全時(shí)段等基線多波長(zhǎng)覆蓋融合的中藥有效組分及復(fù)方多指標(biāo)成分定量研究，并在此基礎(chǔ)上，將全時(shí)段等基線多波長(zhǎng)融合技術(shù)得到中藥有效組分及復(fù)方的指紋圖譜，結(jié)合體內(nèi)外藥理實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)開(kāi)展中藥有效組分及復(fù)方與藥效的譜效關(guān)系研究?？朔艘酝揽繂我换瘜W(xué)指標(biāo)的盲目性以及多指標(biāo)評(píng)價(jià)的不確定性，定性、定量地描述了質(zhì)控指標(biāo)與相關(guān)藥理活性的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)化學(xué)成分與藥理活性的關(guān)聯(lián)。在此基礎(chǔ)上首次利用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)，構(gòu)建中成藥復(fù)方或其單味藥材發(fā)揮藥效作用“譜效色卡”，實(shí)現(xiàn)通過(guò)檢測(cè)代表性方劑氣滯胃痛顆粒或其單味藥材中特定成分相對(duì)峰面積，即可將其整體或單獨(dú)藥效以“色卡”形式直觀反映出來(lái)，更為真實(shí)、直觀地評(píng)價(jià)中藥質(zhì)量，全面提升復(fù)方質(zhì)控水平，保障臨床用藥的有效性、均一性、穩(wěn)定性。（圖4、5）。

圖2 微流控細(xì)胞生物芯片技術(shù)

圖3 復(fù)雜體系配伍關(guān)系優(yōu)化研究思路

2.4 “自下而上，上下結(jié)合”藥物作用機(jī)制發(fā)現(xiàn)研究

圖4 “組效對(duì)應(yīng)，譜效相關(guān)”復(fù)雜體系的中藥質(zhì)量控制技術(shù)

團(tuán)隊(duì)整合多組學(xué)研究方法，提出了“自下而上，上下結(jié)合”的藥物作用機(jī)制發(fā)現(xiàn)技術(shù)，即以代謝組學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合相關(guān)基因、相關(guān)蛋白的藥物作用機(jī)制發(fā)現(xiàn)技術(shù)，結(jié)合整體動(dòng)物、器官、細(xì)胞、分子等水平藥理評(píng)價(jià)指標(biāo)，從中藥及其復(fù)方作用機(jī)制整體出發(fā)，運(yùn)用定性識(shí)別、定量測(cè)定相結(jié)合的方法表征系統(tǒng)中相關(guān)內(nèi)源性物質(zhì)，探找與藥效組分作用相關(guān)的代謝通路。并利用RT-PCR，Western blot，ICP-MS等研究方法，對(duì)代謝通路上的相關(guān)基因、相關(guān)蛋白進(jìn)行驗(yàn)證，從代謝、相關(guān)基因、蛋白、金屬等多方面來(lái)揭示“多靶點(diǎn)、多途徑整合調(diào)節(jié)”的作用機(jī)制，構(gòu)建中藥及其復(fù)方中藥效組分與靶點(diǎn)、疾病的相關(guān)性網(wǎng)絡(luò)，建立復(fù)方整體藥理效應(yīng)的功能信息矩陣，形成“點(diǎn)面結(jié)合”的中藥復(fù)方作用機(jī)制研究模式，全面系統(tǒng)揭示復(fù)方作用機(jī)制。（圖6、7）。

2.5 精準(zhǔn)生藥學(xué)

是研究生藥采收時(shí)間、用藥部位化學(xué)成分差異和不同病癥療效關(guān)系的一門(mén)交叉學(xué)科，是生藥學(xué)前瞻性的分支。

二、實(shí)驗(yàn)室條件及機(jī)制

圖5 氣滯胃痛顆粒質(zhì)量控制色卡表征圖

圖6 “至下而上，上下結(jié)合”藥物作用機(jī)制發(fā)現(xiàn)技術(shù)

圖7 氣滯胃痛顆粒作用機(jī)制藥理網(wǎng)絡(luò)圖

本團(tuán)隊(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室約1000 m2，固定資產(chǎn)約1500余萬(wàn)，研究主要依托遼寧省一流建設(shè)藥學(xué)學(xué)科、遼寧省科技廳“遼寧省組分中藥工程技術(shù)研究中心”、遼寧省發(fā)改委“遼寧省現(xiàn)代中藥研究實(shí)驗(yàn)室”，安捷倫科技“現(xiàn)代中醫(yī)藥多組學(xué)研究合作實(shí)驗(yàn)室”，賽默飛世爾科技“天然藥物系統(tǒng)分析合作實(shí)驗(yàn)室”等。本實(shí)驗(yàn)室擁有先進(jìn)的分離、純化、分析儀器，具體包括：超高效液相色譜儀-四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、全二維超高效液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀、高效液相色譜儀-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、高效毛細(xì)管電泳-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、超高效液相色譜儀、制備液相色譜儀等大型儀器設(shè)備。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室還具有相關(guān)細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的先進(jìn)儀器，具體包括：微陣列芯片分析系統(tǒng)、流式細(xì)胞儀、分光光度儀、低氧細(xì)胞培養(yǎng)箱、倒置（熒光）顯微鏡、凝膠成像系統(tǒng)、Western Blot整套裝置、實(shí)時(shí)定量PCR儀等設(shè)備。團(tuán)隊(duì)具備獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心和細(xì)胞培養(yǎng)中心，為團(tuán)隊(duì)開(kāi)展中藥及其復(fù)方體內(nèi)外藥理藥效、體內(nèi)變化規(guī)律、作用機(jī)制等研究的順利開(kāi)展提供了可靠的硬件保障。實(shí)驗(yàn)室建立了設(shè)施先進(jìn)、功能齊全、管理規(guī)范的開(kāi)放共享平臺(tái)，儀器設(shè)備達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，為本團(tuán)隊(duì)的教學(xué)和科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的平臺(tái)支撐。（圖8）。

三、科研成果及國(guó)內(nèi)外技術(shù)交流與合作

以孟憲生教授為帶頭人的團(tuán)隊(duì)自成立以來(lái)，主持完成國(guó)家“十二五”、“十一五”重大新藥創(chuàng)制科技重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金等50多項(xiàng)國(guó)家、省市級(jí)科研項(xiàng)目，在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文600余篇，SCI論文百余篇，撰寫(xiě)專(zhuān)著10余部，申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利50余項(xiàng)，其中獲授權(quán)31項(xiàng)，獲國(guó)家中醫(yī)藥管理局科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)，遼寧省科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)近30項(xiàng)，培養(yǎng)博士研究生40余人，碩士研究生200余人。團(tuán)隊(duì)多年來(lái)一直注重與國(guó)內(nèi)外同行的交流，與清華大學(xué)、澳門(mén)科技大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、沈陽(yáng)藥科大學(xué)等高等學(xué)府建立了良好的合作關(guān)系。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)積極承辦相關(guān)國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議，開(kāi)展國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)交流，先后承辦了第四屆滿(mǎn)族醫(yī)藥國(guó)際論壇暨世界中醫(yī)藥學(xué)會(huì)滿(mǎn)藥專(zhuān)業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)、“2015中國(guó)中藥協(xié)會(huì)中藥產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與培育專(zhuān)業(yè)委員會(huì)年會(huì)”暨“近渤海中藥與天然藥物創(chuàng)新高峰論壇、科研院所與優(yōu)秀企業(yè)研究院院長(zhǎng)第二屆高端交流會(huì)等多個(gè)學(xué)術(shù)年會(huì)。

圖8 實(shí)驗(yàn)室部分儀器展示

表1 團(tuán)隊(duì)承擔(dān)課題情況

續(xù)表1

續(xù)表1

表2 團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)著作情況