聚焦中药入血成分：顶刊APSB/PNAS揭示中药治疗新冠肺炎的关键活性成分
2024-11-07
中科新生命
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“明确药效物质基础”是中药研究领域的一个核心议题，它关注于辨别和阐释中药复方中的活性成分及其作用原理。鉴于中药成分的复杂性，如何有效地定位中药中的药效物质基础呢？小编带大家看看两篇顶刊是如何挖掘复方中的有效成分的。【在深入探索中药入血成分的神秘世界之前，小编为您精心整理了六大关键问题，这些问题的答案将为您的研究之旅指明方向，文末惊喜等你揭晓！】
顶刊解读
1. 探究连花清瘟胶囊在抗击新冠肺炎中的关键活性成分
2021年1月，厦门大学药学院吴彩胜副教授与海军军医大学柴逸峰教授的研究团队，在Acta Pharm Sin B（IF=14.5）期刊上发表了一篇论文，题为“Identifying potential anti-COVID-19 pharmacological components of traditional Chinese medicine Lianhuaqingwen capsule based on human exposure and ACE2 biochromatography screening”，揭示了连花清瘟胶囊治疗新冠肺炎的活性成分及机制。
作者首先对人血浆和尿液中连花清瘟胶囊成分进行了检测和表征，发现总共有132种连花清瘟胶囊相关成分暴露于人体。接下来，利用ACE2生物色谱法，研究人员从富含药物的尿液样本和连花清瘟胶囊提取物中筛选出了可能与ACE2结合的10种潜在活性成分（包括8种原始成分和2种代谢产物）。其中，8种原始成分和苦杏仁苷的代谢物Prunasin经过实际标准化合物的验证，显示出与尿液样本和连花清瘟胶囊提取物中的保留行为相一致，这表明这些成分可能具有与ACE2结合的能力。进一步通过三步筛选“表面等离子分析（SPR）+ACE2活性抑制试验+分子对接”的策略，发现三步筛选全部命中的4种候选活性成分为大黄酸，连翘苷A、连翘苷I、新绿原酸及其异构体。该研究为连花清瘟胶囊在预防和治疗COVID-19过程中的分子作用机制提供了直接的化学和生物学证据。同时，该研究也验证了利用人体暴露数据的方法在识别已验证治疗效果的中草药产品中的活性成分方面的有效性。
图1 连花清瘟胶囊治疗新冠肺炎的活性成分解析
2. 化湿败毒汤治疗新冠肺炎的活性成分及靶点
2023年4月，中国中医科学院的黄璐琦院士领衔的研究团队在PNAS（IF=11.1）杂志上发表了一篇论文，题目为“Bioactive compounds from Huashi Baidu decoction possess both antiviral and anti-inflammatory effects against COVID-19”。该研究运用现代科学技术，针对抗病毒和抗炎这两个关键的药效作用，从整体疗效到分子层面的机制，全面分析了化湿败毒方的活性成分及其在治疗新冠肺炎中的作用靶点和作用路径，充分展现了中药复方在“多成分、多途径、多靶点”的整体治疗特性和显著优势。
化湿败毒汤的入血成分分析发现60种原型化合物，值得注意的是，30种原型化合物已上市，可用于后续抗病毒和抗炎筛选实验。接下来，围绕30个化合物进行了抗病毒、抗炎、抑制PDE4活性化合物的筛选。采用可复制型假病毒细胞感染模型筛选抗病毒化合物，从30个化合物中识别出10种抑制率超过90%的抗病毒成分，经活性与细胞毒性测试，确定了厚朴酚等6种成分为主要抗病毒成分。采用SFTSV感染的THP-1巨噬细胞模型筛选抗炎化合物，甘草查尔酮B、甘草黄酮和松果素显示出强抗炎活性，且在SARS-CoV-2感染炎症细胞模型中，这三种化合物能有效抑制病毒引起的炎症反应。4型磷酸二酯酶（PDE4）被认为对于COVID-19进展过程中中性粒细胞的激活和中性粒细胞介导的炎症反应至关重要。在临近闪烁分析（SPA）中，10种化合物抑制PDE4活性超过50%。进一步筛选发现，甘草黄酮、槲皮素、甘草异黄酮A和甘草查耳酮B在低浓度下对PDE4抑制效果最佳。分子对接分析表明，甘草黄酮和甘草异黄酮A通过类似方式结合PDE4催化位点，有效抑制其活性。该研究揭示Q-14中包含6种化合物具有显著的对抗SARS-CoV-2的能力，另有5种化合物能有效抑制炎症反应。同时，有6种化合物既抗病毒又具有抗炎作用。这表明化湿败毒颗粒在治疗新冠病毒感染时，展现了其“多组分-多靶标-多途径”的综合调控特性。
图2 化湿败毒汤活性成分鉴定和靶点验证
总结
Q
为什么要做中药入血成分分析？
1. 入血成分更加接近实际起效的成分：血液吸收的原型成分或者相应代谢物，被认为是潜在的生物活性成分；
2. 选取入血成分进行网药分析：鉴于中药化学成分的复杂性，分析其进入体内过程、明确其入血成分及入组织成分，是将网络药理学应用于中药研究的前提；
3. 缩小候选物质研究范围：基于入血成分挑选后续研究的单体成分；
Q
“实验动物”、“动物状态”、“给药剂量”、“给药时间”、“采血时间点”、“血样类型”如何选择？
中科项目经验
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