基于代谢组学的柴胡种质资源功效评价研究

本项目在前一国家基金研究基础上，针对柴胡药材资源和应用特点，提出从功效角度评价其种质资源的研究思路，以两种正品药材红柴胡与北柴胡为不同原料，配制成中药经典复方柴葛解肌汤，小柴胡汤，逍遥散，柴胡疏肝散等方剂作为研究对象，采用代谢组学方法，在动物体外研究各对方剂的药物代谢物组差异性并获得代谢组整体基础化学信息；在体内从柴胡的解表退热、疏肝解郁、升举阳气三方面进行生物效应研究，分析各队方剂药效学指标和代谢组学指标的差异性，以期探明两种柴胡构成中药复方后的化学本质，以及干预动物后的药效学异同性和机体代谢组综合变化状态等生物学基础。本项目以复方评价功效比单味药更明确且体现中医特色，采用代谢组学指标比常规药效学指标更灵敏可行。项目的结果不仅为两种柴胡的准确用药、及合理利用保护狭叶柴胡资源提供理论依据，而且将为多植物基源中药材的科学评价提供方法学探索。

本项目针对《中国药典》收载正品柴胡在临床和市场中不加区别混用，但科学依据不明确的问题，按柴胡的功效特点和临床实践经验，选择柴胡（北柴胡）与狭叶柴胡（红柴胡）配伍成的中药经典方作为研究对象，采用代谢组学方法，在动物体外研究各对方剂的化学物质组差异；在体内从柴胡的解表退热、疏肝解郁、升举阳气三方面进行生物效应研究，分析药效学指标和代谢组学指标的差异性，探明两种柴胡构成中药复方后的化学本质，以及干预动物后的药效学异同性和机体代谢组综合变化状态等生物学基础。研究结果显示，在复方中其他药物均采用同一批次的情况下，两种正品柴胡组成的复方化学物质组均显示出了较明显的差异，NMR代谢组学方法寻找到一系列差异代谢物，分别属于氨基酸及有机酸类、糖类、脂类等初级代谢产物。生物学效应研究了柴葛解肌汤干预干酵母致大鼠发热模型，小柴胡汤干预CCl4致大鼠急性肝损伤模型，逍遥散干预慢性不可预知应激（CUMS）模型大鼠，补中益气汤干预大鼠脾虚模型。实验结果表明：1.解热实验结果显示柴葛解肌汤（红）在降温的幅度和持久性上均优于柴葛解肌汤（北），对血浆小分子代谢轮廓分析结果显示，柴葛解肌汤（红）对代谢物的调节程度也优于柴葛解肌汤（北）。2. 保肝实验结果显示小柴胡汤（北）降酶作用优于小柴胡汤（红），但二者相比没有显著性差异。两类复方对肝组织中代谢物干预可分为两类，且小柴胡汤（北）更靠近空白组。对血清和肝脏代谢物的调节结果表明，小柴胡汤（北）不论从数量还是程度上，对代谢物的调节均好于小柴胡汤（红）。3. 抗抑郁动物实验行为学结果表明逍遥散（红）起效时间稍快于逍遥散（北），但不具有统计学差异。血清代谢物轮廓分析表明逍遥散（红）和逍遥散（北）可分为两类且逍遥散（红）距离空白组更近。4.对大鼠脾虚模型的干预实验表明补中益气汤对实验性脾虚大鼠具有良好的治疗作用。本研究结果提示临床医生在使用上述复方时，可考虑区别使用柴胡更能达到精细化用药的效果，当应用于解热和抗抑郁时，首选红柴胡配伍，当用于保肝时应首选北柴胡配伍。通过本研究，明确了不同正品柴胡配伍的同一方剂在化学上具有明显差异，作用于实验动物后产生的主要药效学和内源性代谢产物也具有不同程度的差异，该结果为合理准确用药提供基础。本研究为中药“一药多源”问题的研究从思路和方法学上提供了一定的参考，也为进一步研究上述复方的物质基础和作用机制打下坚实基础。