基于“化学成分-代谢生物标志物相关联”策略探讨黄芪桂枝五物汤治疗脑缺血损伤的药效物质基础

Cerebrovascular disease is one of the major diseases seriously affecting human health and threatening human life, among which ischemic cerebrovascular disease (ICVD) is most commonly seen. The lack of effective and widely applicable pharmacological treatments for ischemic stroke patients may explain a growing interest in traditional medicines, for which extensive observational and anecdotal experience has accumulated over the past thousand years. Huangqi Guizhi decoction (HQGZD) is a famous prescription deriving from Jin Gui Yao Lue. It has invigorating Qi and activating blood circulation, warming meridians effects. Modern pharmacological studies and clinical applications have shown that HQGZD is significantly effective for the treatment of ICVD. However, active components responsible for its efficacy are not clear, which limits the widespread application of HQGZD. By multi-disciplinary technologies, the project aims to investigate the active components with neuroprotective activity from HQGZD based on chemical constituents combined with metabolic biomarkers strategy, and explore their molecular mechanism. The project will be helpful for further understanding the value of HQGZD on the treatment of ICVD and providing theoretical foundation for a new pathway of therapy.

脑血管病是严重威胁人类健康的重大疾病之一，其中以缺血性脑血管病最为多见。目前针对脑血管病有效的治疗方法及药物相当缺乏。黄芪桂枝五物汤为《金匮要略》经典方剂，具有益气温经、和经通痹等功效。临床试验和课题组前期研究工作表明，黄芪桂枝五物汤治疗缺血性脑血管病疗效确切，但其物质基础和作用机制不清。本课题拟在中医药传统理论指导下，融合化学、药理、代谢组学和复杂系统数理统计等多学科技术和手段，开展黄芪桂枝五物汤药效物质基础研究。在整体化学成分解析和药效验证的基础上，进一步采用“化学成分-代谢生物标志物相关联”策略，沟通黄芪桂枝五物汤化学成分变化与内源性代谢物变化的相关性，阐明其治疗脑缺血损伤的药效物质基础，同时基于内源性代谢物指纹图谱初步探讨其作用机制，为黄芪桂枝五物汤临床应用提供科学依据，也为建立符合中医药特点的抗脑缺血损伤中药复方物质基础研究提供参考。

脑血管病是严重威胁人类健康的重大疾病之一，其中以缺血性脑血管病最为多见。目前针对脑血管病有效的治疗方法及药物相当缺乏。黄芪桂枝五物汤为《金匮要略》经典方剂，具有益气温经、和经通痹等功效。临床试验和课题组前期研究工作表明，黄芪桂枝五物汤治疗缺血性脑血管病疗效确切，但其物质基础和作用机制不清。本课题主要利用代谢组学技术评价黄芪桂枝五物汤改善脑缺血损伤的药效及发现其关键物质基础。实验首先利用HPLC-DAD-TOF-MS技术对黄芪桂枝五物汤整方水煎液、各单味药材水煎液的化学物质基础进行分析，共鉴定了36个化学成分，同时针对12个主要成分建立了HPLC-DAD质量控制方法。其次，课题组建立永久性大脑中动脉闭塞(MCAO)脑缺血损伤模型，利用UPLC-HDMS 技术采集和分析模型大鼠血清代谢数据，共确定了26个脑缺血损伤的生物标记物；通过神经行为学评分、脑组织病理学检测及ELISA检测等方法评价了黄芪桂枝五物汤的药效，发现黄芪桂枝五物汤对脑缺血再灌注损伤具有一定的保护作用，梗死面积明显降低，同时黄芪桂枝五物汤对脑缺血-再灌注损伤后炎症因子有抑制作用。在此基础上，利用代谢组学技术评价了干预组对26个生物标志物的调节作用，发现黄芪桂枝五物汤主要影响了氨基酸代谢、核酸代谢、碳水化合物代谢、能量代谢、有机酸代谢的多个靶点；同时采用“化学成分-代谢生物标志物相关联”策略研究了黄芪的药效物质，找到9种成分与回调的生物标志物相关联，为黄芪桂枝五物汤临床应用和物质基础研究提供依据。