基于TRPV1通路介导UCP1调节热效应的温里中药药性表征的分子基础和整合机制研究

This project is a continual study of the finished project from National Natural Science Foundation. Our research team found a new area worthy of further exploration-the common molecular mechanism of the interior-warming herbs is closely related to TRPV1-mediated UCP1 heat-generating pathway. Based on this, the project will introduce gene transfection,gene knock-out technologies and methods to construct human-TRPV1-expressing system and TRPV1 gene-deletion animal model,together with the analysis of the biological effects demonstrated in in-situ-TRPV1 channel and wild-type mice,to comprehensively study the nature-demonstrating molecular basis of interior-warming herbs. Meanwhile, integration mechanisms of the multi-component and multi-target of interior-warming herbs around UCP1 thermal effects will be explored systematically. A thermocouple detection and analysis system that can evaluate the cold-heat natures of interior-warming herbs will also be established. The project aims to clarify the total nature-demonstrating characterization and common molecular mechanisms of the interior-warming herbs,thereby enrich and improve the theoretical meaning of Traditional Chinese Medicine (TCM) for the full exploration of the essence of modern biology of the TCM theory system.

本项目是前一个结题的国家自然科学基金的延伸性研究。课题组在完成项目中，发现了值得进一步探索的新课题-温里中药的药性表征与TRPV1通路介导的UCP1调节热生成关系密切。基于此，本项目拟通过整体和离体相结合的研究模式，以伤害性热感受器TRPV1通道及其介导的产热关键节点-UCP1调节的热效应为新的视角，引入基因转染、基因敲除等关键适宜技术和方法，构建人TRPV1通道的异源表达体系和TRPV1基因缺失动物模型，结合TRPV1原位基因和野生型小鼠的生物效应的比对分析，以及基于寒证模型的以寒测热、以证测药（性）的反证研究，全面系统揭示温里中药表征温热药性的分子基础。同时，以UCP1热效应为基点，探索温里中药多成分、多靶点的药性整合机制和基于热偶检测技术的寒热药性评测体系。该项目旨在阐明中药药性表征的内在生物效应规律，进而丰富和完善药性理论内涵，为全面揭示中医药理论体系的现代生物学本质积累有效数据。

首先构建了背根神经节神经元的TRPV1原位体外培养体系，在此平台基础上，发现了吴茱萸碱等多种温里中药的活性成分能够激活TRPV1通道。进而以基因转染的方式构建了TRPV1异源表达体系，发现这些成分对TRPV1异源表达体系具有类似的生物效应。进一步的靶外效应研究显示，TRPV1通道的抑制剂能够阻断这些成分的激活作用，而未转染TRPV1通道的细胞体系对这些成分未呈现生物学变化，表明这些来自温里中药的活性成分对TRPV1靶点的激活作用具有专一性和特异性。给予整体动物的研究发现，受试小鼠在给予温里中药胡椒、吴茱萸及其活性成分胡椒碱、吴茱萸碱等后，机体的核心温度先下降后上升，而小鼠的尾部皮肤温度则先上升后下降。整个能量代谢过程看，可以断定小鼠口服温里中药或其活性成分先散热后产热。给予TRPV1阻断剂，能够减少，但不能完全阻断温里中药或其活性成分对机体的能量代谢的影响，提示：除TRPV1外，受试温里中药尚可能存在其它作用靶点。部分温里中药及其成分尚能够显著上调UCP1的基因和蛋白表达。因此，似乎可以推断，部分受试温里中药的温里效应与其所含的活性成分激活TRPV1后产生机体产热过程相关，但TRPV1可能不是受试中药的唯一作用靶点。