中医药是我国传统文化的智慧结晶,在临床上也广泛使用,但长期以来,绝大部分中药的物质基础、药理和作用机理还处于说不清、道不明的尴尬境地。而中药现代化趋势势不可挡,那么如何才能打破传统中医药和现代医药的藩篱,打通传统中药和现代医药的奇经八脉?这就要求不能墨守成规,必须走中医药研究的创新之路。
麝香保心丸是上海尊龙凯时药业的核心产品,是临床上治疗冠心病、心绞痛的理想药物。临床研究表明:麝香保心丸对心绞痛疗效确切,且起效迅速,能快速缓解心绞痛症状。但由于麝香保心丸是由七味中药组成的复方,所含成分非常复杂,所以其作用机制的阐明一直是困扰着该药实现现代化的关键问题。上海尊龙凯时药业在“十一五”国家科技支撑计划项目及上海市科委“中药现代化专项”基金的资助下,由第二军医大学、清华大学等专家组对国家中药保密品种麝香保心丸进行了系统的深入研究,从麝香保心丸中分离得到95个纯化合物,鉴定了其化学结构,打破了“中成药成分不明确”的历史,并且通过化学物质组学、代谢组、基因组学等手段对麝香保心丸进行了系统的研究,揭示了麝香保心丸抑制心肌梗死等作用机制,同时也为中药复方标准的制定、深入开展中药复方的系统生物学研究奠定了基础。
系统生物学研究
系统生物学是生命科学研究由分解至整合、由实验科学至定量预测的学科。中医药现代研究如果要揭示中医药治疗作用的物质基础和作用机理,则须使用系统生物学研究方法,一方面可以发现中药复方物质内在关系,另一方面可以明确治疗过程中中药复方物质作用机制。目前,系统生物学主要研究模式为基因组学、蛋白质组学和代谢组学等多种组学及整合的系统网络研究模式。其中,整合化学物质组学为研究中药化学物质与人体相互作用的新方法。
化学物质组学研究开启系统生物学之门
有关麝香保心丸的整合化学物质组学研究目的是,揭示该药的药效物质群与作用机理,建立完善的质量控制体系,阐释药物安全性及配伍解毒作用机制,形成组分配伍新组方和开发组分配伍新药。
麝香保心丸的物质基础研究采用经典柱色谱结合制备、半制备液相色谱等技术,对麝香保心丸及其麝香、牛黄和蟾酥等组成药材进行了系统分离和结构鉴定研究。目前,共分离得到95个纯化合物,并运用各种波谱技术鉴定了其化学结构,其中4个为新化合物,主要结构类型有人参皂苷、胆汁酸、强心甾、吲哚生物碱、有机酸酯等非挥发性组分和麝香酮类、香脂酸等挥发性组分,明确了麝香保心丸的物质组学,为制定中药复方标准、深入开展系统生物学研究奠定了基础。
另外,麝香保心丸药材多指标成分定量指纹图谱研究显示了蟾酥等药物成分(如羟基华蟾毒基脂、蟾毒灵、华蟾毒基和脂蟾毒配基)的剂量水平,并且为蟾酥及其制剂的安全用药提供了参考。
入血成分研究奠定系统生物学研究基础
通过使用UV检测等方法,麝香保心丸的入血色谱峰和空白血清、标准色谱图对比发现,共计11个成分原形化合物入血、18个成分代谢产物入血。入血成分揭示麝香保心丸的生物活性物质,为进一步明确这些物质组分对机体的药理作用、药代动力学及系统生物学研究奠定了基础。
配伍减毒研究阐明中药复方配伍减毒作用
既往研究表明,蟾酥含有数十种脂溶性活性和毒性成分(统称蟾蜍毒素),蟾蜍毒素既是蟾酥的有效成分又是毒性成分,这些成分对心脏的作用明显。因此,在冠心病治疗中,降低中药制剂中蟾蜍毒素的毒性作用、提高其疗效,具有十分重要的临床意义。
麝香保心丸代谢组学研究结果显示:与单用蟾酥组相比,含等量蟾酥的麝香保心丸组大鼠心率和代谢状态更接近正常对照组,提示麝香保心丸中的部分成分(麝香、人参提取物、苏合香、牛黄、肉桂和冰片)可能减弱蟾酥毒副作用,发挥了复方配伍减毒作用。此外,麝香保心丸可能通过矫正心肌能量代谢中脂质代谢而有效维持心脏正常生理功能。
基因组学研究证明麝香保心丸对心肌梗塞有明显的治疗作用
基因组学研究表明,麝香保心丸对心肌梗死有明显的治疗作用,具体包括:①麝香保心丸降低大鼠乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)活性,减轻心肌损伤程度;②缩小梗塞范围;③促进梗塞边缘区心肌小血管生成,增加心肌供血。
清华大学罗国安教授带领的课题组对麝香保心丸作用机制研究发现,在差异基因表达数目上,共筛查出34个共性差异基因,其中14个基因(主要与心肌能量代谢相关)在麝香保心丸治疗组和对照组的表达水平相反,提示麝香保心丸对此类基因的逆向表达作用明显。分子机制研究显示,心肌缺血后表达水平上升的基因可在麝香保心丸干预后水平下降,而心肌缺血后表达水平下降基因可在麝香保心丸干预后水平上升,这说明麝香保心丸对大鼠心肌缺血后的差异表达基因有改善作用。
动物试验显示,对于冠脉结扎大鼠,麝香保心丸降低心肌梗死大鼠血清LDH和CK活性;对缺血心肌有明显保护作用,并且麝香保心丸可有效缩小心肌梗死面积。
代谢组学研究揭开麝香保心丸抑制心肌梗死作用机制
第二军医大学张卫东教授对麝香保心丸抑制心肌梗死机制研究表明:麝香保心丸对心肌梗死治疗作用的药理机制主要是通过调节炎症反应、能量代谢及心肌肥大等通路的代谢过程抑制心肌梗死的进展。通过采用大鼠心脏冠脉左前降支结扎造心肌梗死模型,以代谢组学为分析手段和对心肌梗死大鼠尿液分析,表明心肌梗死造模后给予麝香保心丸治疗的大鼠状态明显好转,且有部分大鼠状态能达到正常水平。相关研究还揭示,麝香保心丸可以通过逆转部分生物标志物来体现其对心梗大鼠的治疗作用,表明麝香保心丸可抑制心肌缺血导致的能量代谢紊乱,提高心肌能量的利用,增加能量供给,减少心肌细胞凋亡,降低心肌梗死程度,起到治疗心肌梗死的作用。