中藥藥效的物質基礎及其配伍機制

中醫注重區分和分類不同疾病或同一疾病的不同過程。同時，不同病理變化的不同部位的相互關聯，所以尋求證據是第一位的。方是在證的基礎上進行合理配伍和加減而建立,方證對應是中藥作用的主要方式。中藥由活性物質群構成,注重調節整體功能和狀態的平衡,表現出廣泛的生物學效應。西藥直擊與疾病發生發展密切相關的生物分子,靶點明確,而中藥藥效物質基礎復雜,且單一成分即顯示多靶現象的情況普遍存在,故一時難以闡明中藥的組效、量效和時效關系,特別是中藥多組分多靶點的整合作用機制是仍是當前中藥研究的關鍵問題。王階等提出組分配伍可以作為中藥復方配伍的新模式,即以中醫藥理論為基礎,遵循中藥方劑的配伍理論與原則,由有效部位或一類成分甚至是單個成分配伍后經臨床驗證而開發的創新中藥。開展較早的如清開靈中的黃芩苷、梔子苷、膽酸、珍珠母4組分配伍治療腦缺血的臨床前藥效和機制研究。而陳竺課題組人員在國際頂尖雜志上發表的將復方黃黛片中雄黃的有效成分四硫四化砷、青黛有效組分靛玉紅和丹參有效成分丹參酮ⅡA三者組合并進行抗白血病機制研究的成功嘗試,更是掀起了組分中藥及其配伍機制研究的熱潮。因此從目前來看,組分中藥化繁為簡,有利于中藥整合作用分子機制的深入探討,有助于加快中藥的現代化和國際化進程。1原方的病理效應和臨床療效在中醫藥理論指導下,解決具體可選取哪些成分可以配伍,配伍比例如何,同時配伍后并不削弱原方的藥理效應和臨床療效。目前主要在一系列穩定可控的整體、器官、細胞和分子水平的疾病模型以及能定量反映生物效應的評價指標的基礎上,利用高通量篩選技術和定量藥理學原理等對活性配伍組分進行篩選和優化。1.1連續組分重新組合高通量活性組分篩選不僅加快了中藥活性成分的發現也最大程度得保留了可能的中藥活性組分。王月華等利用HPLC快速分離技術獲得小續命湯石油醚提取物和乙醇提取物中240份連續組分樣品,利用氧化、過氧化氫和谷氨酸等多種損傷模型發現第1至40個石油醚連續組分和第100至120個乙醇連續組分治療中風的綜合效果好,可將兩部分的連續組分重新組合,作為小續命湯抗腦缺血損傷的有效組分。高通量活性組分篩選并不是一味的活性組分分離和追蹤,而是去除無效組分的過程,并不脫離原方的整體效應。1.2兩種肝纖維化類型的篩選結果定量藥理學實驗設計方法不僅能夠解決配伍和配比問題,更能進一步用發現不同組分在組方中的地位和貢獻。李雪梅等以抗肝纖維化中藥“扶正化瘀膠囊”中已知有效組分(蟲草多糖、丹參酚酸B鹽、苦杏仁苷和絞股藍總皂苷)為研究對象,利用均勻設計和回歸分析發現在兩種肝纖維化動物模型中,皆表現為蟲草多糖、苦杏仁苷和絞股藍總皂苷3種有效組分配伍效果最佳,篩選出的兩種配伍比例療效明顯,與扶正化瘀膠囊原方相當,再次添加被篩除的丹參酚酸B鹽后療效下降。除了上述統計學設計方法,還出現因果關系發現設計、基線等比增減設計、極性分段篩選設計、藥對協同效應設計以及實驗設計(ED)—非線性建模(NM)—多目標優化(MO)的ED-MN-MO三聯法等高級方法。2抗凝作用:多組分聯合應用中藥(方劑)配伍的整合作用主要表現在“七情和合”、“君臣佐使”以及“微因多效”等方面,具體涉及到多組分間協同、相加、競爭和拮抗等作用,其最終產生的治療作用不僅表現為多組分多靶點協同,還表現為多組分貫序放大,多組分優勢選擇作用?？傊?多組分的聯合應用除了關系到藥效物質的數與量、組成比,還覆蓋這些組分如何交互作用從而產生效應,哪些組分作用于哪些靶點,這些組分如何作用于這些靶點等問題。因此除了研究藥物—藥物相互作用,還需要將宏觀的生物學效應深入到微觀的藥物與靶點,靶點與靶點相互作用等層面上來。2.1中藥制劑作用網絡的利用清華大學的李梢課題組提出了基于文獻挖掘和各種組學數據的生物調控網絡構建和“信息整合→計算建模→產生假設→實驗驗證”的研究策略,并成功解釋了驅寒/清熱方劑干預寒熱證生物調控網絡的機制。基于中藥生物功效網絡調控的研究模式能代表中藥作用的整體性和系統性,值得借鑒和進一步應用。張衛東、程翼宇等課題組的研究從“單一靶標、單一藥物”轉向“多靶標、多藥物”,利用生物調控網絡和分子對接技術快速篩選出中藥有效組分和作用靶點而構建藥物作用網絡,對闡明中藥多組分多靶點的作用方式研究提供了實例。網絡藥理學的出現對傳統中藥的二次開發有很好的指導意義,并利于擴大現有可用藥物靶點空間。生物網絡調控理論和網絡藥理學闡釋了復雜性疾病的發生發展過程,從改善或恢復生物網絡平衡的整體觀角度以及藥物與機體的相互作用去指導新藥發現,更為解釋中藥方劑多成分多靶點的作用特點開辟了一條全新的途徑。筆者縱觀當前的方劑網絡藥理研究,雖存在以下技術難題,但也不乏有益探索:(1)疾病藥靶調控網絡對解決真實疾病的可預測性以及組合藥靶的快速發現,如熊江輝等設計了基于網絡干擾效率的藥物組合設計方法可以客觀評價各組分的貢獻率;(2)能夠產生疾病藥靶的實驗模型與真實病理狀態的相似程度,如多因素復合的病證結合模型,以及本課題組在研究中藥及其有效成分調控腫瘤血管生成機制中采用體外仿真的腫瘤—血管內皮三維共培養模型;(3)重點在于實測數據而非計算機虛擬篩選平臺的有效組分藥靶和活性快速鑒定技術,如利用報告基因等先進技術進行藥靶鑒定與活性篩選;(4)更加體現在合理配伍中有效組分間的集協同、相加、拮抗等藥物相互作用特點,突破單純的多成分多靶點的表面認識,以此為切入點繼續開展相關重大課題研究。2.2外調蛋白和金屬抑制劑聯合用于乳腺癌肺轉移的機制從靶點出發的藥物研發屬于逆向藥學范疇。Gupta等發現環氧合酶2(cyclooxygenase2,COX-2)、基質金屬蛋白酶-1(matrixmetalloproteinase1,MMP1)、基質金屬蛋白酶-2(matrixmetalloproteinase2,MMP2)和外調蛋白(epiregulin)為乳腺癌肺轉移所必需,若用藥物對這4個靶點進行聯合抑制可以有效抑制腫瘤轉移。隨著各種組學數據的迅速擴增以及合適藥靶的不斷發現,基于組合靶點藥物研發逐漸受到重視。鄭越進行了篩選組合基因靶標的中藥防治阿爾采末病(AD)研究,篩選出了包括32個基因的擬用于防治AD藥物篩選的候選基因群。2.3混合藥代動力學影響中藥區別于西醫單藥物治療的另一方面還體現在中藥復雜成分在體內的藥代動力學過程的可相互作用性,這勢必將影響不同成分各自發揮藥理作用的途徑與能力。依據藥物代謝系統如細胞色素P450(CYP450)酶系、藥物轉運系統如P-糖蛋白(P-gp)以及藥物屏障系統如血腦屏障(BBB)等環節,開展研究混合藥代動力學影響導致不同組分因其生物利用度、血藥濃度以及組織分布濃度變化而使整體藥理效應發生量或質的變化。如王廣基課題組建立了復合中醫藥特點的中藥體內外藥效物質組生物/化學集成表征新方法,并在此基礎上成功解釋了中藥方劑中的不同成分間的在藥代動力學上的協同、競爭等相互作用效應。3有利于國內對中藥復方的研究中醫藥方證對應的復雜體系,以整體性與系統性為核心特征的中醫藥已經帶動了補充和替代醫學(ComplementaryandAlternativeMedicine,CAM)臨床實踐的快速發展,更有利于全世界對中醫藥的認識和理解。同時提示針對疾病的某些癥候,設計基于機制(作用靶