杜海玲,劉柳,馬小蘭,郭泳杉,楊萍,鎖利帆,董琳
寧夏醫(yī)科大學藥學院,寧夏銀川 750004
中藥藥性理論是中醫(yī)藥研究必須要掌握的基本理論,在中藥藥性理論的現(xiàn)代研究中,匡海學教授創(chuàng)造性地提出了中藥性(氣)味科學內(nèi)涵的新假說,即“中藥同時具有性(氣)與味”。藥味主要與藥物的具體功效相關(guān)。藥性(氣)是藥物通過不同途徑以主要影響機體能量代謝、物質(zhì)代謝為特征,可影響藥物治療作用發(fā)揮或副作用發(fā)生的一類生物學效應,藥性(氣)可以主要通過宏觀的動物模型實驗以及系統(tǒng)生物學等方法予以評價歸屬。
基于該理論,本課題從藥性改變促進和抑制機體能量代謝和物質(zhì)代謝入手,結(jié)合代謝組學方法能夠全面掌握機體整體變化,真實反映機體狀態(tài),以液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)為分析手段,通過速度快、分辨率高和靈敏度高的特點,快速獲得海量信息研究中藥生炙藥性變化的本質(zhì)。為深入研究中藥炮制前后藥性變化的機制提供思路和示范,并為構(gòu)建中藥藥性的評價體系與方法提供實踐基礎(chǔ)。
中藥藥性理論是中醫(yī)藥理論體系的重要組成成分,是經(jīng)過我國歷代中醫(yī)藥家多年臨床研究和總結(jié)得出來的結(jié)論,它也是必須要掌握的中醫(yī)藥知識基本理論[1]。“藥性”一詞最早在《神農(nóng)本草經(jīng)》中被提及,并概括中藥藥性主要包括中藥性味、歸經(jīng)、升降浮沉以及有毒無毒等的作用性[2-3]。歷代本草很重視中藥藥性,在歷代中藥著作中介紹單味中藥時首先都會介紹四氣五味歸經(jīng)等基本藥性,其次才會詳細介紹單味藥的功效、主治以及注意事項和現(xiàn)代藥理研究等方面。有很多因素影響著中藥的藥性,包括藥物劑型以及炮制工藝等。談到炮制對中藥藥性的影響,炮制對中藥藥性的調(diào)控作用主要包括對四氣五味的調(diào)控,增強、減緩甚至改變某種中藥的藥性;對升降浮沉的調(diào)控;對毒性及不良反應的調(diào)控;對歸經(jīng)的調(diào)控;對補瀉的調(diào)控等[4]。藥性的改變表面表現(xiàn)在藥效和療效的不同,但實則為影響機體物質(zhì)基礎(chǔ)的變化。近年來許多醫(yī)藥家對這方面的研究頗為增多,研究發(fā)現(xiàn)從機體功能的角度出發(fā),藥性偏溫熱的藥材對機體主要發(fā)揮亢奮作用,進而會產(chǎn)生很多熱量;而藥性偏寒涼的藥材對機體作用則恰好相反表現(xiàn)為抑制作用[5-6]。并發(fā)現(xiàn)寒涼性的藥物和溫熱性的藥物可通過調(diào)控機體中標志性代謝物的水平,從而對機體發(fā)揮不同的藥效。
臨床上中藥材通常有生炙之分,中藥生用就是把藥材直接晾干然后直接入藥,而炙用就不同了。中藥的炙法有很多種,通常也會因為炙法的不同,藥材的功效也大相徑庭。最常用的炙法有蜜炙、醋炙、酒炙、鹽炙幾類[7],蜜炙可以“補脾益氣、潤肺消咳、矯臭矯味”[8];醋炙能“引藥入肝、舒肝解郁、散瘀止痛、矯臭祛味等”;酒炙主要可以“引藥上行,活血通絡(luò)、祛臭去腥”[9];鹽炙則“引藥下行,主入腎經(jīng)、有滋陰降火涼血等功效”[10]。而且中藥經(jīng)蜜、酒、醋、鹽炙后,其性味、功效均會發(fā)生變化,與生品是不相同的。如甘草其味甘性平,主入心、胃、肺經(jīng),歷代古籍均記載生甘草藥性偏涼,臨床上主要用于清熱解毒,炙甘草藥性偏溫,臨床上主要用于補脾益氣[11];大黃常見的瀉下藥,未經(jīng)炮制前因其苦寒性極大,所以主要有瀉熱通便、涼血逐淤等[12]功效,老人小孩應慎用,但是經(jīng)酒炙之后降低其苦寒瀉下之性,并借酒提升擴大用藥范圍;黃連也屬于苦寒的藥[13],主要用于清心火,但因苦寒性大,常通過用酒或姜汁炙之后,苦寒之性減弱才得以廣用;黃柏經(jīng)鹽炙之后可以引藥下行,入腎經(jīng),緩和其苦燥之性,主治陰虛火旺之證。
代謝組學起源于20 世紀70年代的代謝輪廓分析,是后基因組學時代新興的一門學科,它與轉(zhuǎn)錄組學、基因組學和蛋白質(zhì)組學共同構(gòu)成系統(tǒng)生物學的主要研究思路和方法[14-16]。1999年Nicholson 研究小組[17],定義代謝組學為機體對生理病理或基因修飾等刺激產(chǎn)生的代謝物質(zhì)動態(tài)變化的定量測定[18]。2000年Fiehn O 等[19]將代謝組學定義為在規(guī)定條件下的特定生物樣品中所產(chǎn)生的所有相關(guān)代謝產(chǎn)物的定性定量分析和研究。
代謝組學作為21 世紀的新興學科,其研究思路和研究方法與傳統(tǒng)的中醫(yī)藥整體觀不謀而合。因此,認為代謝組學最適合成為中醫(yī)中藥多靶點、多系統(tǒng)整體研究的理想手段[20]。
代謝組學主要通過運用質(zhì)譜(mass spectroscopy, MS)、高效液相色譜(high-performance liquid chromatography, HPLC)、核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)技術(shù)及其他多種技術(shù)的集成連用,主要分析外源性物質(zhì)(藥物、環(huán)境、食物等)刺激機體產(chǎn)生整體效應并引起內(nèi)源性標志性代謝物的變化,尋找代謝物與生理病理變化的相對關(guān)系,從而研究外部刺激引起機體變化的機理[21]。
完整的代謝組學分析的流程包括模型的建立、樣品的制備、數(shù)據(jù)的采集和多元統(tǒng)計分析及生物標志物的篩選和鑒定、代謝通路分析及解釋等[22]。代謝組學通過處理海量的原始數(shù)據(jù)信息,以及統(tǒng)計學分析,充分提取歸納數(shù)據(jù)中的潛在信息,解讀數(shù)據(jù)中蘊藏的生物學意義,這是代謝組學研究的關(guān)鍵內(nèi)容。
近年來越來越多學者傾向關(guān)注中藥藥性理論,尤其是單味中藥在炮制前后的藥性變化。隨著系統(tǒng)生物學的日新月異,更加復雜化的科學研究已經(jīng)在中藥藥性的研究道路上鋪展開來,尤其是以代謝組學運用最為廣泛的各種組學技術(shù)。汪娜等[23]應用代謝組學技術(shù)研究黃芩對熱病證候模型的作用機制,并定性定量分析研究了30 個關(guān)于熱證特異性的生物標志物,最終闡述了黃芩干預熱病證候的苦寒性效關(guān)系。劉昌孝等[24]也認為運用代謝組學技術(shù)研究中藥基本理論指日可待,為中藥的作用靶標、作用機理等研究提供思路和示范,并為構(gòu)建中藥藥性的評價體系與方法提供實踐基礎(chǔ)。故本課題組從中受益匪淺,提出將代謝組學技術(shù)與中醫(yī)藥整體觀的研究思想相融合,初步分析并提出運用代謝組學技術(shù)來探究生炙中藥如何調(diào)控機體能和物質(zhì)代謝,以機體在生理病理狀態(tài)下的標志性代謝物變化規(guī)律為基礎(chǔ)[25],研究病理狀態(tài)下不同的生炙藥性中藥對機體產(chǎn)生的影響,從而解決中藥生炙藥性變化的本質(zhì)。
根據(jù)中藥炮制前后藥性的變化建立兩種實驗大鼠模型,分別為模型A(適應炮制前)和模型B(適應炮制后),且每一個模型又被分為4 小組,包括正常組、模型組、生總提組、炙總體組。最后通過觀察炮制前后藥物對每一模型組大鼠的治療影響作用,運用非靶向代謝組學分析,及運用大數(shù)據(jù)處理方法總結(jié)藥物干預影響疾病機體內(nèi)源性代謝物標志物的變化規(guī)律。見圖1。
圖1 代謝組學在中藥藥性研究中運用的技術(shù)路線圖
中藥藥性并不是固定不變的,經(jīng)常為了能夠更好地應用臨床,將藥物采取一定的炮制方法使其藥性與之前截然不同或在原藥基礎(chǔ)上減緩或增強其藥性。如甘草炮制前后藥性的改變,生甘草藥性偏涼,臨床上主要用于清熱解毒,炙甘草藥性偏溫,臨床上主要用于補脾益氣。而炮制前后兩味不同藥性的藥材對機體物質(zhì)能量代謝會產(chǎn)生怎樣的影響,需進一步研究生炙中藥總提物對生物標志物的影響,從代謝物水平進行分析,揭示生炙中藥藥性改變的本質(zhì)。