元胡止痛方药代标志物的分子生物网络研究

Effective components and actional mechanism are two scientific questions of Traditional Chinese Medicine. There are not good methods to solve them in the past, but Network pharmacology will supply new methods and technique which .has been applied to study Traditional Chinese Medicine. Herbal formulas are usually used in Traditional Chinese Medicine, but also a logical basis to understand the mechanisms of the Traditional Chinese Medicine systemically. In this item, Yuanhu Zhitong formulas is used as a classical herb formula to study. It is composed of Radix Angelicae dahuricae and Corydalis Rhizoma, which is widely used in the treatment of gastralgia, costalgia, headache and dysmenorrhea caused by qi stagnancy and blood stasis.But effective substances and actional mechanism still retain unclear.In this study, we put forward to study Traditional Chinese Medicine based on ADME process to obtain pharmacokinetics markers by UPLC-Q-TOF and to predict their targets through virtual screening in silico. Afterwards,molecular biology network of Yuanhu Zhitong formulas was obtained based on protein-protein interaction.In the foreseeable future,effective compounds and action mechanism of Yuanhu Zhitong Preparation will be more clear in molecular level. It is fascinating to study Traditional Chinese Medicine in new view.

中药药效物质基础和作用机制是中药研究的关键科学问题，通过传统药理学难以得到有效解决，但是，网络药理学技术为中药研究提供了新的思路和策略。中药方剂是中医遣方药用药的常用形式，以中药方剂为切入点，研究其调节的分子生物网络，有利于阐释中药的多成分、多靶点、多途径整合调节的作用机制。在本申请项目中，以元胡止痛方为载体，通过UPLC-Q-TOF等现代分析技术，研究其在体内ADME过程，获得方剂的药代标志物（包括原型成分和代谢产物），然后通过计算机靶标预测技术，获得其作用的靶标蛋白，通过"蛋白质-蛋白质"相互作用得到方剂分子生物网络，并阐释其相关的药理学和生物学意义。从分子水平上，系统阐释元胡止痛方的药效物质基础、药理作用及其作用机制，为中医药研究提供新视角。

针对中药“化学成分群-体内过程-药效活性”之间关联性不足，存在严重的“碎片化”现象，为了克服该瓶颈问题，申请人发表了“基于体内过程与网络药理学的中药现代研究思路”一文，入选中国精品科技期刊顶尖学术论文“领跑者5000”，并创新性地提出整合药理学的中药复方研究模式，以元胡止痛方为范例，建立“化学指纹-代谢指纹-网络靶标”和“肠吸收-活性评价-数据挖掘” 两位一体的整合药理学研究体系。具体研究内容如下：（1）在化学指纹研究方面，进行元胡止痛片进行化学指纹图谱和多成分含量测定研究，从定性、定量两个角度，识别元胡止痛片的化学物质基础；（2）在代谢指纹研究方面， 建立“干湿”结合模式，进行血清药物化学、脑脊液药物化学、以及多成分药代动力学研究，定性、定量描述元胡止痛方中化学成分在体内的代谢轨迹；（3）在网络靶标研究方面，开展网络药理学研究，对元胡止痛方进行了靶标预测、网络构建及其多层异质网络分析，从而明确元胡止痛方的药理作用及其分子机制；（4）对网络药理学开展试验验证研究，尤其是在体外活性研究时，立了“肠吸收-活性评价”联用模型，并应用于不同批次元胡止痛片的生物活性评价。.本项目的主要研究成果有：（1）在临床重新定位提供依据：元胡止痛方临床适应症过于广泛，限制了其临床疗效发挥。通过“化学指纹-代谢指纹-网络靶标”研究，发现元胡止痛方能作用于阿片类受体、GABA类受体、多巴胺类受体和Ca2+通道受体等，暗示元胡止痛方具有镇痛、镇静、舒张血管等药理作用，并首次发现元胡止痛方的抗抑郁作用，并获得国家发明专利2项。基于此，临床适应症优选为慢性疼痛伴有抑郁患者，获得临床专家的认可；（2）建立了与活性相关联的元胡止痛片的质量评价方法体系：建立了“肠吸收-活性评价”联用模型，该模型具有灵敏度高和稳定性好等优点，然后对元胡止痛片进行化学成分分析和活性评价，并建立中药多成分与活性之间的关联。基于此，建立了元胡止痛片的优质产品标准，获得中国科协立项给予重点立项支助。本项目在PLoS One、JPBA等刊物发表论文14篇，其中SCI论文7篇，获得授权专利4项，出版《整合药理学-元胡止痛方探索研究》编著1部，获得了“中国中西医结合学会科技进步一等奖”1项，培养硕士4名，其中1名获得中国中医科学院优秀毕业生。申请人获得中国资源学会青年科技奖和刘昌孝院士优秀青年人才奖，2015年破格研究员。