整合EST-SSR分子标记和代谢谱分析的多基原藏药沙棘鉴定与质量控制研究

Seabuckthorn is a typical Tibetan medicine with multiple botanical origins, besides Hippophae rhamnoides L. which contains in Chinese Pharmacopoeia, there are eight seabuckthorn genus and its variants are used as Tibetan medicine, seriously affected its quality control and "effect of equality" in clinic. There is serious problem to identify them with conventional pharmacognostical methods. This project proposed hypothesis " EST-SSR and overall metabolic profiling can identify and control the entire quality of Tibetan medicine seabuckthorn" based on the early National Natural Science Foundation of China (81303310) and combined with the theory and experience of Tibetan medicine. The project use RNA-seq to obtain EST sequences, screening new EST-SSR markers to identify seabuckthorn genus and its variants. Integrating UPLC-Q-TOF/MS,1H-NMR and GC-MS metabolic methods to characterize its metabolites systematically, using cough-relieving and sputum-removing trials in mice and platelet aggregation trials in rats to evaluate the pharmacodynamics of seabuckthorn. Investigating the correlation between genetic information, chemical composition and pharmacodynamic efficiency of different origins of seabuckthorn by canonical correlation analysis method, providing scientific basis for identifying and controlling the quality of Tibetan medicine with multiple botanical origins-seabuckthorn.

沙棘为典型的多基原藏药，除中国药典收载的Hippophae rhamnoides L.外，西藏沙棘H.tibetana Schlecht.等8种沙棘属植物及其变种均作为藏药使用，严重影响药材的质量控制及临床使用的"疗效等同性",传统生药学方法对多基原沙棘质量控制十分困难。本项目在前期国家自然科学基金（81303310）等工作基础上，结合藏医药理论和用药经验，提出"EST-SSR和整体代谢谱分析，能实现多基原藏药沙棘品种鉴定及整体性质量控制"的假说。筛选新型EST-SSR分子标记，对多基原沙棘进行分子鉴定。整合运用1H-NMR、UPLC-Q-TOF/MS和GC-MS等代谢谱分析技术，系统表征沙棘的整体性代谢产物。以止咳、祛痰、血小板聚集等试验，对多基原沙棘进行药效学评价。采用典型相关分析处理，揭示多基原沙棘品种的遗传型、化学型和药效型之间的相关性，为藏药沙棘鉴定和质量控制提供科学依据。

藏药品种鉴定、品质评价是藏医药现代化研究的重要内容。藏药品种大多基原复杂，系统的品种整理和品质研究基础不足，研究方法缺乏藏医药理论及临床实践指导。本项目围绕临床、成药制剂中常用藏药沙棘，进行品种整理系统研究。. 通过《晶珠本草》等藏医药本草考证，揭示藏药沙棘的临床主流品种是西藏沙棘、江孜沙棘等，进一步彰显了藏医药特色。完成了青藏高原藏药沙棘大范围资源调查，并运用Maxent模型结合地理信息系统（GIS）进行青藏高原沙棘属植物生态适宜性分析。融合现代DNA条形码、tri-step红外光谱、1H-NMR代谢组学、抗心肌缺血和抗慢性支气管炎药效等多学科技术，完成基于 survey 分析的沙棘SSR 标记开发，建立基于ITS2和psbA-trnH序列的于DNA条形码和高分辨熔解曲线（HRM）的Bar-HRM藏药沙棘快速检测技术；建立1H-NMR代谢物指纹图谱和tri-step 红外指纹图谱，开展了沙棘总黄酮抗心肌缺血和慢性支气管炎的药效学、药代动力学等研究内容。完成复方藏药保健食品SJQY含片的研究。进行了沙棘膏中槲皮素、山柰素、异鼠李素血药浓度的HPLC-MS/MS 测定方法及大鼠体内药代动力学研究；开展了沙棘总黄酮对“气滞寒凝血瘀证”模型大鼠血管内皮损伤保护作用、对脂多糖/香烟提取物诱导慢性支气管炎的影响及机制研究等。发表共计13篇期刊文章，其中SCI论文5 篇，中文核心期刊论文8篇；藏药沙棘系列文章被《中国中药杂志》以藏药专栏收载，并以封面形式重点介绍。研究成果编撰入肖培根院士等主编的《沙棘》专著中（张艺为第一副主编）。毕业博士1人和硕士6人。在五次国际性学术会议上做大会发言。获得2017年中国民族医药学会科技进步一等奖1项、2018年四川省科技进步二等奖1项。. 本项目在藏医药理论指导下，整合分子生物学、代谢组学等多学科交叉方法，构建了耦合DNA分子与化学代谢谱的藏药沙棘品种二维鉴定体，围绕“资源-品种-质量”相关性，建立了体现藏医药特色的藏药沙棘“三位一体”的品种整理、品质整合评价新颖研究模式。