基于化学物质基础及代谢组学方法的中药藜芦毒性及藜芦、人参配伍禁忌机制研究

With the theory of property of Chinese herbs and herbal incompatibility theory as the guide, toxic medicinal Veratrum nigrum L. as the research object, the research purposes.was in order to reveal the Veratrum toxicity mechanism and Veratrum and ginseng incompatibility mechanism .Comprehensive application of modern large analysis instrument, from the chemical components, into the blood components, metabolites and other aspects of Veratrum medicinal chemicals based on in-depth research, identify Veratrum toxicity markers. On the basis of this, combined with the use of non-targeted metabolomics and targeted metabolomics approach for comprehensive evaluation of Veratrum and Veratrum, ginseng medicinal herbs on the organism metabolism environment influence,which was to find the toxicity of endogenous biological markers. The index of chemical composition, induced by exogenous toxicity markers and endogenous toxicity biomarkers for quantitative association, the chemical components, chemical composition of the in vivo metabolic processes and organisms on the chemical composition of the stimulus-response link, from its toxic effect -time - dose relationship in the metabolic aspects of Veratrum toxitying mechanism, and on this basis ,which was to reveal the Veratrum and ginseng incompatibility mechanism and to provide guidance for toxic medicinal Veratrum safety medication, and as an example to explore the mechanism of toxicity of traditional Chinese medicine and incompatibility of general methods and ideas, but also for the use of metabolomics approach for complex Traditional Chinese medicine system interaction research.

以中药药性理论及中药配伍禁忌理论为指导，以毒性药材藜芦为研究对象，以揭示藜芦的致毒机制及藜芦与人参的配伍禁忌机制为研究目的。综合应用现代大型分析仪器，从化学成分、入血成分、代谢产物等方面对藜芦药材的化学物质基础进行较为透彻地研究，确定藜芦的致毒标志物。在此基础上，联合使用非靶向代谢组学和靶向代谢组学方法全面评价藜芦及藜芦、人参配伍药材对生物体代谢环境的影响，寻找其内源性毒性生物标志物。将指标性化学成分、外源性致毒标志物与内源性毒性生物标志物进行量化关联，即将化学成分、化学成分的体内代谢过程及生物体对化学成分的刺激反应联系起来，从其毒性的效-时-量的关系入手在代谢层面探讨藜芦的致毒机制，并以此为基础深入揭示藜芦与人参配伍禁忌的形成机制。为毒性药材藜芦的安全用药提供指导，并以此为例探讨中药毒性及配伍禁忌机制研究的一般方法和思路，也为使用代谢组学方法进行复杂中药体系相互作用研究提供借鉴

本项目在研究周期内顺利、按计划开展。构建了藜芦化学成分数据库，依据此数据库在藜芦提取物中鉴定到45个化合物，分析了藜芦-人参在不同配伍比例下化学成分变化情况，得到藜芦药材中化学成分的溶出率与不同的配伍比例相关的结论，从化学成分及入血成分两方面对藜芦药材及藜芦-人参配伍的化学物质基础进行了较系统的研究。对藜芦药材的毒性进行了系统评价，发现其具有较为明显的心肌毒性和肝毒性，一定程度的神经毒性，肾毒性并不明显。着重对藜芦药材提取物的心肌毒性及肝毒性进行了代谢组学研究。分析发现36种内源性代谢物的变化与藜芦诱导的心肌毒性作用相关，主要涉及嘌呤代谢，核黄素代谢，丙酸代谢，泛酸和CoA生物合成，半胱氨酸和甲硫氨酸代谢，碳代谢，胆汁分泌，β-丙氨酸代谢，精氨酸和脯氨酸代谢，醛固酮合成和分泌，丙氨酸，天冬氨酸和谷氨酸代谢。使用代谢组学方法筛选到15种与藜芦急、慢性肝毒性相关的内源性代谢物，主要集中在嘌呤和嘧啶代谢，色氨酸代谢，磷脂代谢，鞘脂代谢和脂肪酸代谢。这些工作可以很好的解释藜芦提取物诱导的心肌毒性及急、慢性肝毒性的作用机制，为筛选与藜芦心肌毒性及肝毒性有关的潜在生物标志物提供工作基础。此外，项目初步探讨了藜芦-人参配伍增毒的作用机制。本项目的开展总结了代谢组学在中药复杂体系与生物体相互作用研究中的方法和规律，尤其为使用代谢组学方法探索毒性中药材的致毒作用机制提供了方法借鉴和工作积累。在本项目资助下发表多篇代谢组学方法相关的文章，培养硕士研究生4名，本科实习生3名。受限于基金项目的时间期限以及具体实验过程中不确定因素的影响，本项目在化学成分与内源性毒性生物标志物的关联以及藜芦-人参配伍禁忌机制的代谢组学研究方面尚有小部分工作未完全结束，后期会继续跟进，并将研究成果补充进本项目成果中。