基于“药-靶-通路”关联网络的乌头汤治疗风湿痹症的作用机理研究

According to the composition of the compound into the blood, the network of traditional Chinese medicine（TCM）with the organic combination of metabolic pathway and the effect target could systematically reflect the drug biochemical processes and changes of disease status..In our previously study，we have made clear the chemical profile of Aconite Decoction in vivo/in vitro and the disturbance on metabolism pathway by the methods of chemomics and metabonomics. And then, the overall mechanism and pharmacodynamic material basis of Wutou Decoction (WTD) was illustrated from the perspective of the metabolic pathway. .In this project, firstly, the intestinal flora and Caco-2 cell model will be used to study the influence of polysaccharides in WTD on bacteria activity in disease states and intestinal drug absorption. The results will elucidate the compositions absorbed into the blood of WTD and their intestinal absorption mechanism. Secondly, based on the results of untargeted metabonomis, a targeted metabonomics study will be taken to the identified potential biomarkers and on the disturbed metabolic pathway will be confirmed. Meanwhile, the compositions absorbed into the blood will be taken as the potential effects and TCM systemic pharmacological method will be performed to obtain the network of "drug-target-diease". Based on the above results, a targeted metabonomics combined TCM systemic pharmacological method will be used to building a association network of "durg-target-pathway" and then clarify the overall mechanism of WTD on treating arthromyodynia.

从复方入血成分出发，将中药作用网络通过“代谢通路-作用靶点”有机结合，才能系统地反映药物体内生化过程和疾病状态的变化。.前期研究中，本课题组利用化学组学和非靶向代谢组学方法，明确了乌头汤体内外化学物质轮廓及其对机体代谢通路的扰动，从整体代谢通路角度初步阐明了乌头汤治疗痹症的作用机制。.本项目首先拟以肠道菌群和caco-2细胞模型为载体，通过乌头汤中多糖成分对疾病状态下肠内菌活力以及药物吸收情况的影响，研究方中多糖对痹症大鼠肠道菌群多样性、菌群活力以及药物吸收情况的影响，阐明疾病状态下乌头汤入血成分及其肠道吸收机制。其次，基于非靶向代谢组学研究结果，对找到的潜在生物标记物进行定量研究，确证复方药物对机体代谢通路的扰动；以疾病状态下入血成分为潜在效应成分群，将靶向代谢组学-中药系统药理学方法相结合，确定复方药物的体内作用确切靶点，构建“药-靶-通路”关联网络，深入阐明“乌头汤”的整体作用机制。

本项目基于中药多成分、多靶点、整体性作用特点，从“乌头汤”入血成分出发，将中药体内过程与药效作用网络相关联，通过乌头汤入血成分体内代谢过程、对内源性效应因子的动态调整、对肠道菌群及其代谢产物的整体调节、对机体代谢通路的干预作用等不同维度的研究，将“复方整体性-效应整体性”有机结合，系统地反映了药物体内过程与效应的动态变化关系，从中药复方“乌头汤”整体性作用角度阐明了其治疗类风湿性关节炎的药效物质基础和作用机制。. 首先，在前期研究非靶向代谢组学研究的基础上，采用靶向代谢组学方法结合基于PB反应的脂质异构体分析平台，定量考察了乌头汤对潜在生物标志物水平的影响，从药物对代谢通路网络扰动角度阐明其抗RA的作用机制。其次，采用整体动物结合Caco-2细胞模型，以疾病状态下入血成分为药效成分群，以代谢组学发现的潜在生物标记物为效应因子，采用PK-PD关联分析方法和靶向网络药理学方法，构建“药物-靶点-通路-疾病”关联网络，确定了复方药物的体内作用靶点，深入阐明了“乌头汤”治疗RA的整体作用机制。第三，以肠道菌群为作用靶器官，通过“菌群多样性-菌群代谢物-抗RA药效”的相关性分析，研究了乌头汤治疗类风湿性关节炎的作用机制。最后，通过比较乌头汤中不同组分（多糖和小分子）药效、对肠道菌群作用的差异以及多糖对小分子成分吸收的影响，阐明了复方整体性作用特点及复方整体入药的重要性。此外，针对乌头汤中发挥抗炎作用的中药甘草，从甘草体内化学轮廓、效应相关生物标志物及作用网络等角度阐明了其治疗RA的体内药效物质基础和作用机制。. 通过本项目的研究，建立了基于体内化学轮廓分析结合系统生物学方法的中药整体作用机制研究体系，可为中药复方作用机制的研究提供方法学借鉴。相关研究发表论文7篇，其中SCI收录5篇，科技核心期刊1篇，会议论文1篇；获得吉林省科学技术二等奖1项，参编出版专著1部，培养研究生4名。