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开 本: 16开包 装: 圆脊精装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030493729
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《中医方证代谢组学研究进展（2016年卷）》收集作者科研团队完成的中医方证代谢组学研究成果及国内外同行的相关研究工作，力图为国际上从事中药及天然药物或传统医药研究的科学家、研究人员及学生提供参考，期望促进传统医学研究手段的技术进步，尤其是中医学的学术进步及中药的国际发展。
内容简介
《中医方证代谢组学研究进展（2016年卷）》系统介绍了代谢组学技术在中医药领域的应用及发展情况。深入阐述作者科研团队的中医方证代谢组学理论与实践，同时详细介绍了代谢组学在中医证候生物学本质、针灸穴位生物学、证候动物模型制备、方剂药效评价及作用机制、中药安全性评价、中药品种及质量评价的**进展，并辅以实例说明。
目 录
目录
前言
**章中医方证代谢组学理论与实践1
**节中医方证代谢组学理论体系1
第二节基于方证代谢组学的茵陈蒿汤物质基础及作用机制研究9
参考文献22
第二章中医证候生物学本质的代谢组学研究27
**节概述27
第二节中医黄疸证的代谢组学及生物标记物研究28
第三节冠心病心气虚证的代谢组学及生物标记物研究30
第四节心血瘀阻证的代谢组学及生物标记物研究32
第五节肾虚证的代谢组学及生物标记物研究37
第六节消渴证的代谢组学及生物标记物研究41
第七节虚实证的代谢组学及生物标记物研究45
第八节寒热证的代谢组学及生物标记物研究48
参考文献49
第三章中医穴位生物学功能及针刺治疗疾病机理的代谢组学研究52
**节“足三里”穴生物学功能的代谢组学研究52
第二节针灸疗法治疗功能性消化不良的代谢组学研究69
第三节电针疗法治疗大鼠胃黏膜损伤的代谢组学研究74
第四节针灸干预运动疲劳的代谢组学研究81
第五节针灸替代疗法对围绝经期综合征调理作用的代谢组学研究84
参考文献87
第四章中医证候动物模型的代谢组学研究进展89
**节研究概述89
第二节肾阴虚证动物模型的代谢组学研究93
第三节糖尿病肾阴虚证动物模型的代谢组学研究96
第四节氢化可的松诱导的肾阳虚证动物模型的代谢组学研究97
第五节腺嘌呤诱导的肾阳虚证动物模型的代谢组学研究99
第六节皮质酮诱导的肾阳虚证动物模型的代谢组学研究100
第七节脾虚证动物模型的代谢组学研究104
第八节脾阳虚证动物模型的代谢组学研究105
第九节脾气虚证动物模型的代谢组学研究107
第十节脾气虚证、脾阳虚证动物模型的代谢组学研究109
第十一节心气虚证动物模型的代谢组学研究112
第十二节心气虚证心力衰竭模型的代谢组学研究116
第十三节肺气虚证心力衰竭模型的代谢组学研究117
第十四节脾肾气虚证模型的代谢组学研究121
第十五节综合放血法制备血虚证模型的代谢组学研究123
第十六节腹腔注射环磷酰胺诱导的血虚证模型的代谢组学研究125
第十七节冠心病心肌缺血血瘀证模型的代谢组学研究127
第十八节慢性束缚法诱导肝郁证模型的代谢组学研究128
第十九节情志刺激法诱导肝郁证模型的代谢组学研究130
第二十节气阴两虚证心肌缺血模型的代谢组学研究131
第二十一节气虚血瘀证心肌缺血模型的代谢组学研究132
第二十二节应激刺激法诱导肝郁脾虚证心肌缺血模型的代谢组学研究134
第二十三节慢性束缚法诱导肝郁脾虚证心肌缺血模型的代谢组学研究135
参考文献136
第五章中药方剂药效评价及作用机制的代谢组学研究140
**节研究概述140
第二节基于代谢组学的补益剂药效评价及作用机制研究148
第三节基于代谢组学的和解剂药效评价及作用机制研究167
第四节基于代谢组学的解表剂药效评价及作用机制研究177
第五节基于代谢组学的清热剂药效评价及作用机制研究182
第六节基于代谢组学的温里剂药效评价及作用机制研究190
第七节基于代谢组学的理血剂药效评价及作用机制研究194
参考文献200
第六章有毒中药毒性的代谢组学研究204
**节研究概述204
第二节基于代谢组学方法的川乌毒性研究206
第三节基于代谢组学的白附片毒性生物标记物的研究221
第四节基于代谢组学的黄连毒性研究229
第五节基于代谢组学的苍耳子毒性研究237
第六节基于代谢组学方法的甘遂急性毒性研究242
第七节基于代谢组学的马兜铃酸肾毒性研究249
第八节基于代谢组学方法的苦参碱毒性研究258
第九节基于代谢组学的有毒中药毒性的解毒方法研究266
参考文献291
第七章基于代谢组学的中药药效物质基础研究293
**节研究概述293
第二节关黄柏预防非细菌性前列腺炎药效物质基础研究297
第三节复方丹参片抗心肌缺血药效物质基础研究304
第四节四逆汤抗心肌梗死的药效物质基础研究310
第五节麝香保心丸治疗心肌梗死的药效物质基础研究318
第六节柴胡舒肝散抗抑郁药效物质基础研究327
第七节肾气丸补肾阳药效物质基础研究333
参考文献338
前言
**章中医方证代谢组学理论与实践1
**节中医方证代谢组学理论体系1
第二节基于方证代谢组学的茵陈蒿汤物质基础及作用机制研究9
参考文献22
第二章中医证候生物学本质的代谢组学研究27
**节概述27
第二节中医黄疸证的代谢组学及生物标记物研究28
第三节冠心病心气虚证的代谢组学及生物标记物研究30
第四节心血瘀阻证的代谢组学及生物标记物研究32
第五节肾虚证的代谢组学及生物标记物研究37
第六节消渴证的代谢组学及生物标记物研究41
第七节虚实证的代谢组学及生物标记物研究45
第八节寒热证的代谢组学及生物标记物研究48
参考文献49
第三章中医穴位生物学功能及针刺治疗疾病机理的代谢组学研究52
**节“足三里”穴生物学功能的代谢组学研究52
第二节针灸疗法治疗功能性消化不良的代谢组学研究69
第三节电针疗法治疗大鼠胃黏膜损伤的代谢组学研究74
第四节针灸干预运动疲劳的代谢组学研究81
第五节针灸替代疗法对围绝经期综合征调理作用的代谢组学研究84
参考文献87
第四章中医证候动物模型的代谢组学研究进展89
**节研究概述89
第二节肾阴虚证动物模型的代谢组学研究93
第三节糖尿病肾阴虚证动物模型的代谢组学研究96
第四节氢化可的松诱导的肾阳虚证动物模型的代谢组学研究97
第五节腺嘌呤诱导的肾阳虚证动物模型的代谢组学研究99
第六节皮质酮诱导的肾阳虚证动物模型的代谢组学研究100
第七节脾虚证动物模型的代谢组学研究104
第八节脾阳虚证动物模型的代谢组学研究105
第九节脾气虚证动物模型的代谢组学研究107
第十节脾气虚证、脾阳虚证动物模型的代谢组学研究109
第十一节心气虚证动物模型的代谢组学研究112
第十二节心气虚证心力衰竭模型的代谢组学研究116
第十三节肺气虚证心力衰竭模型的代谢组学研究117
第十四节脾肾气虚证模型的代谢组学研究121
第十五节综合放血法制备血虚证模型的代谢组学研究123
第十六节腹腔注射环磷酰胺诱导的血虚证模型的代谢组学研究125
第十七节冠心病心肌缺血血瘀证模型的代谢组学研究127
第十八节慢性束缚法诱导肝郁证模型的代谢组学研究128
第十九节情志刺激法诱导肝郁证模型的代谢组学研究130
第二十节气阴两虚证心肌缺血模型的代谢组学研究131
第二十一节气虚血瘀证心肌缺血模型的代谢组学研究132
第二十二节应激刺激法诱导肝郁脾虚证心肌缺血模型的代谢组学研究134
第二十三节慢性束缚法诱导肝郁脾虚证心肌缺血模型的代谢组学研究135
参考文献136
第五章中药方剂药效评价及作用机制的代谢组学研究140
**节研究概述140
第二节基于代谢组学的补益剂药效评价及作用机制研究148
第三节基于代谢组学的和解剂药效评价及作用机制研究167
第四节基于代谢组学的解表剂药效评价及作用机制研究177
第五节基于代谢组学的清热剂药效评价及作用机制研究182
第六节基于代谢组学的温里剂药效评价及作用机制研究190
第七节基于代谢组学的理血剂药效评价及作用机制研究194
参考文献200
第六章有毒中药毒性的代谢组学研究204
**节研究概述204
第二节基于代谢组学方法的川乌毒性研究206
第三节基于代谢组学的白附片毒性生物标记物的研究221
第四节基于代谢组学的黄连毒性研究229
第五节基于代谢组学的苍耳子毒性研究237
第六节基于代谢组学方法的甘遂急性毒性研究242
第七节基于代谢组学的马兜铃酸肾毒性研究249
第八节基于代谢组学方法的苦参碱毒性研究258
第九节基于代谢组学的有毒中药毒性的解毒方法研究266
参考文献291
第七章基于代谢组学的中药药效物质基础研究293
**节研究概述293
第二节关黄柏预防非细菌性前列腺炎药效物质基础研究297
第三节复方丹参片抗心肌缺血药效物质基础研究304
第四节四逆汤抗心肌梗死的药效物质基础研究310
第五节麝香保心丸治疗心肌梗死的药效物质基础研究318
第六节柴胡舒肝散抗抑郁药效物质基础研究327
第七节肾气丸补肾阳药效物质基础研究333
参考文献338
前 言
序言
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**章中医方证代谢组学理论与实践
**节中医方证代谢组学理论体系
辨证论治、方证相应是中医临床诊疗疾病的基本原则，证候和方剂是中医临床诊疗疾病的核心要素，对其科学内涵的系统诠释是中医药学的关键科学问题[1]。方剂**的特点是多种药物按照“君臣佐使”的关系相互配伍，发挥整合调节作用，其整体效应通常取决于方剂中多种活性物质的协同作用[2]。方剂作为临床应用的药物，其有效性的显示必有其物质基础。因此，众多科研人员针对方剂药效物质多成分、多途径、多靶点的作用特点，努力寻求合适的现代科学表达体系来全面深入阐释方剂药效物质及作用机制。中药血清药物化学经过近20年的发展，形成了系统的理论和方法，有效地解决了方剂体内直接作用物质确认及其体内过程等相关问题，在中药药效物质基础鉴定、中医方剂多成分药代动力学标记物确认、方剂配伍规律研究及创新药物设计等方面起到了积极的促进作用[3]。然而，由于证候缺乏客观的诊断标准，证候生物学实质未被有效揭示，致使方剂疗效难以正确评价，从而极大地限制了研究过程中方剂体内成分与临床疗效关系的发现，使药效物质基础的研究与中药临床有效性脱节。鉴于此，王喜军等将中药血清药物化学与代谢组学有机整合，在大量研究实践基础上，提出并建立了中医方证代谢组学(chinmedomics)研究策略[4]。利用代谢组学技术揭示证候的生物学本质，发现证候的生物标记物；利用血清药物化学方法发现有效状态下方剂的体内直接作用物质；将内源性证候的生物标记物与体内的外源性方剂成分相关联，阐明方剂药效物质基础及有效性机制，阐明了方剂配伍规律及其科学内涵。
一、提出背景
中药药效物质基础是指中药中含有的能够表达药物临床疗效的化学成分的总称。中药的药效物质基础是关系到中药的有效性及安全性等质量问题的关键因素，其研究和确认的技术与方法是制约中药现代化及国际化进程的关键科学问题。然而，由于中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属性，决定了中药药效物质基础研究和确定方法的复杂性，只有依据中医临床给药方式及有效性的评价方法，建立系统的关联“证候诊断—方剂效应评价—体内直接作用物质分析”的系统方法学才能发现或找到与临床疗效相关联的药效物质基础。由此可见，中药的药效物质基础研究是一个系统的方法学工程，任何超越于证候、方剂的单一研究过程，都将与中药的临床有效性失之交臂。
以往关于中药药效物质基础研究方法已取得了可喜的进展，形成了很多行之有效的研究方法，如生物活性导向分离[5，6]、生物转化分析[7，8]、成分敲出方法[9]、中药血清药物化学方法[10，11]等，在解决中药活性成分(尚不能称为药效物质基础)确认，中药质量评价等相关的科学问题方面起到了积极的促进作用。然而由于思路、方法及应用技术的局限，都在某些方面存在不可逾越的弊端，并不能使发现的所谓活性成分与中药的临床有效性直接相关联，致使实质性的中药药效物质基础研究寥寥无几，中药药效物质基础研究方法进展缓慢，尚未形成系统的方法学或共性关键技术。
首先，从总体上看，以往的研究方法多是以单味中药饮片为起点进行药效物质基础研究。此为经典的研究思路和方法，对充分认识中药的化学成分，发现中药或天然药物的活性成分，推动中药质量评价、中药创新药物设计、中成药制备工艺提升，以及为推进复方的化学成分研究均起到了不可或缺的作用。然而，从中药药效物质基础研究层面考虑，该研究思路和方法存在“起步错误”。既然是“药效物质基础”就应该从“药物”入手，从中医理论及中医临床实践角度，中医使用的药物是“方剂”，单味中药饮片只是原料(单方除外)，方剂才是药物。以往的研究已经证实，单味中药作为原料，其本身含有的只是化学成分或活性成分，在不同方剂配伍环境下相同中药在体内表达不同化学成分而实现方剂配伍的临床疗效取向。相同中药在不同方剂及不同的病理状态下药效取向不同，表达的药效物质不同。例如，中药关黄柏，其功效概括为三点:清热燥湿、泻火解毒、退虚热。但是它与知母相须配伍，在方剂中仅发挥清相火、退虚热的功效，如滋肾丸、大补阴丸、知柏地黄丸等。本课题组研究了不同配伍环境下关黄柏的体内成分，关黄柏在单独给药及在知柏地黄丸等方剂配伍环境下其体内成分差异较大，在方剂配伍条件下关黄柏体内以黄柏内酯、黄柏酮、木兰碱及相关的代谢产物为主，而非目前作为关黄柏质量检测成分的小檗碱及巴马汀。从方剂作为药物角度，黄柏内酯、黄柏酮及木兰碱作为主要体内成分，其表达药效作为药效物质基础的可能性更大[12]。在茵陈蒿汤研究中，分析鉴定血清中成分21个，其中8个利胆保肝成分只有在全方配伍条件下才能被选择性吸收并表达良好的体内动态[13，14]。
众多的研究结果提示我们，中药的药效物质基础是通过具体的临床有效方剂表达的，中药的药效物质基础应该从方剂入手，才能反映中医临床辨证施治原则和方剂配伍中药物成分之间在吸收、分布、代谢和排泄(ADME)过程中的相互作用，由此在针对证候的前提下及方剂配伍的环境下揭示的某一中药的体内药效物质基础才能反映中医临床疗效，更符合中医药理论。可以说，从常用有效方剂研究入手，以有效方剂为研究对象，进行中药的药效物质基础研究是中医理论及临床实践的必然要求。
其次，就具体方法而言，经典的植物化学分步提取药效追踪分离的方法，从中药中成功获得了一批活性成分，如抗疟新药青蒿素[15]、治疗阿尔茨海默病的石杉碱甲[16]、治疗心脑血管病的川芎嗪等[17]。然而，受收率及活性测试方法的限制，许多成分停留在结构鉴定水平。此后的生物活性导向分离方法，加速了活性成分的发现[18，19]，但是此方法是一个以发现新化合物和活性成分为主要目的的研究模式，在中药药效物质基础的*初层面(活性成分)上进行研究，一味地去研究中药中到底含有什么成分，什么成分能在体外药理实验中显示活性，往往使研究走入唯单一成分论的误区。此方法不仅费时费力，而且不能反映成分的体内生物转化(机体对药物的作用)，更不能反映方剂中药物之间在吸收、分布等方面的相互作用。伴随着研究的深入及技术的进步，众多学者已认识到“采用上述方法”所确定的活性成分不能称其为中药的药效物质基础，达成了从方剂体内成分分析入手研究中药药物物质基础的思路和方法的共识。
从20世纪90年代开始，黄熙等首先提出证治药动学假说[20]，并进一步提出了方剂血清成分谱与靶成分概念[21]，经过不断完善，形成了生物方剂分析药理的研究策略[22]；邱峰提出研究中药化学成分的体内代谢过程，从活性代谢物中筛选中药药效物质基础的思路[23，24]；杨秀伟提出通过体内过程分析和将中药原形化学成分与生物转化和(或)代谢产物进行生物学活性比较研究，确定中药的有效化学成分和效应物质的思路和方法[25，26]；许海玉等一批学者在此方面也进行了相关的探索[27-34]。
在此研究方面，王喜军于20世纪90年代初开展了从口服方剂后的含药血清中分析鉴定方剂体内直接作用物质的系统研究工作，完成了茵陈蒿汤、六味地黄丸等11个方剂的体内成分的系统研究[35-47]，提出并建立了中药血清药物化学的理论及研究方法，并将其内涵定义为“以经典的药物化学的研究手段和方法为基础，运用现代分离技术及多维联用技术，分析鉴定或表征口服方剂后人或动物血清中移行成分，并阐明其活性与中药传统药效相关性，确定中药药效物质基础并研究其体内过程的应用学科”[48]。以此为标志，中药药效物质基础的研究进入到了以方剂为切入点，既能体现方剂中药物的相互作用又能体现人体对药物的作用，从体内直接作用物质基础与中药传统药效相关性角度研究中药药效物质基础的阶段。
然而，上述从体内成分分析入手的研究方法，也仅仅是解决了中药药效物质基础研究的表观层面的方法问题，与体现临床疗效的中药药效物质基础研究尚有相当大的距离，还没有真正体现“针对证候、方剂配伍环境及有效性的前提下揭示中药的体内药效物质基础”的中医理论及临床实践的必然要求。由于证候是中医对疾病的基本描述，而方剂是对证候实施治疗的药物。正是由于证候缺乏客观的诊断标准，从而难以正确评价方剂疗效，导致难以有效揭示血清药物化学所揭示的方剂体内成分与疗效关系。由此，证候的生物学本质成为方剂疗效评价的前提，更是制约中药血清药物化学方法有效实践的关键环节。因此，必须在整合上述方法并引进新技术的基础上，建立在方剂对应证候治疗有效性评价的前提下，分析鉴定中药的体内药效物质基础的系统方法学[49]。
事实上，中药与临床之间关系是:“中药—方剂—证候”，方剂是核心。而中药药效物质基础研究设计应该采取逆向研究的思路及方式，按照“证候生物学标记物—方剂效应评价—中药体内药效物质基础”研究路径，以证候为切入点，以方剂为研究对象，在有效状态下发现方剂成分的体内显效形式，从而揭示中药的药效物质基础。基于此思路，王喜军提出整合代谢组学技术与中药血清药物化学理论及方法，解决证候生物学本质、方剂有效性评价及中药药效物质基础的系统方法学———中医方证代谢组学，并将其英文定义为Chinmedomics[50]。通过总结前期的大量研究成果[51-57]，将中医方证代谢组学理论体系的总体学术设计确定为:先从中医证候或病入手，利用代谢组学技术解决证候或病的生物学实质，建立证候或病的生物标记物群及其代谢网络，从而客观地认识和评价证候或疾病；在此基础上，以证候或疾病的生物标记物群桥接证候的动物模型，建立方剂效应的生物评价体系，从而规范地评价方剂治疗效应；在有效性的前提下，通过一体化研究，利用中药血清药物化学方法确定方剂的体内直接作用物质的显效形式，并将体内的外源性药物成分与内源性证候或病标记物相关联，从而在血清药物组分和代谢标记物量变的相关性上发现中药的体内药效物质基础，阐明多成分、多靶点的协同作用机制[58，59]。中医方证代谢组学理论体系的基本研究框架见图1-1。
图1-1中医方证代谢组学理论体系基本框架
二、研究内容
中医方证代谢组学是以证候生物学本质研究为起点，以方剂为研究对象，在方剂有效性评价前提下分析方剂体内成分的显效形式，*后通过方剂体内成分与证/病生物标记物的关联分析和生物学验证，确定中药药效物质基础和阐明作用机制的系统研究体系，融中医“理、法、方、药”于一体，因此，研究内容包括中医药的多个科学问题。
(一)中医证候生物学本质研究
从现代系统医学角度，中医证/病是机体对体内外各种环境变化和致病因素作出反应的一种功能状态，其本质是机体失衡而致的代谢或其网络的改变，机体内源性代谢成分的变化通过生物表型的变化而反映出来。而代谢组学技术通过对内源性小分子代谢产物的无歧视分析，通过代谢轮廓、代谢指纹及代谢靶标等途径反映机体受干扰后的代谢网络的变化，反映机体的功能状态。运用代谢组学的手段，表征证候及其演变过程中机体代谢轮廓变化，鉴定证候的生物标记物，构建证候的生物网络，阐释证候的生物学实质。
通过高通量、高灵敏度与高精确度的分析技术，结合模式识别、专家系统等分析方法从整体上来探讨生命活动在代谢层面的特征和规律，使代谢物含量变化与生物表型的改变建立直接关联，揭示疾病发生发展的代谢机制，发现和筛选生物标志物，为进一步探索治疗靶点提供重要信息；结合模式识别等生物信息学技术，以生物标记物为节点，利用MetPA代谢途径分析工具，映射机体证候代谢途径，建立中医证的特征性代谢网络。在此基础上，从整体层面阐释中医证候的内源性代谢物的变化。重点研究代谢物动态变化与生物表型的改变直接关联，实现对传统经典中医证候进行再评价与确证，全面的阐释中医证候的内涵，从而进一步揭示中医证的本质特征。
(二)方剂药效生物学评价体系研究
基于辨证施治、方证相应的中医临床治疗疾病原则，建立符合中医药自身作用特点的方剂药效评价方法是发现表达临床疗效的药效物质基础的前提。因此，在证候生物学本质研究基础上，以证或病的生物标记物为桥接复制与证或病相关的动物模型，构建以传统的生理生化、病理生理研究为基础，整体代谢轮廓和生物标志物动态轨迹变化为指标体系的方剂
**节中医方证代谢组学理论体系
辨证论治、方证相应是中医临床诊疗疾病的基本原则，证候和方剂是中医临床诊疗疾病的核心要素，对其科学内涵的系统诠释是中医药学的关键科学问题[1]。方剂**的特点是多种药物按照“君臣佐使”的关系相互配伍，发挥整合调节作用，其整体效应通常取决于方剂中多种活性物质的协同作用[2]。方剂作为临床应用的药物，其有效性的显示必有其物质基础。因此，众多科研人员针对方剂药效物质多成分、多途径、多靶点的作用特点，努力寻求合适的现代科学表达体系来全面深入阐释方剂药效物质及作用机制。中药血清药物化学经过近20年的发展，形成了系统的理论和方法，有效地解决了方剂体内直接作用物质确认及其体内过程等相关问题，在中药药效物质基础鉴定、中医方剂多成分药代动力学标记物确认、方剂配伍规律研究及创新药物设计等方面起到了积极的促进作用[3]。然而，由于证候缺乏客观的诊断标准，证候生物学实质未被有效揭示，致使方剂疗效难以正确评价，从而极大地限制了研究过程中方剂体内成分与临床疗效关系的发现，使药效物质基础的研究与中药临床有效性脱节。鉴于此，王喜军等将中药血清药物化学与代谢组学有机整合，在大量研究实践基础上，提出并建立了中医方证代谢组学(chinmedomics)研究策略[4]。利用代谢组学技术揭示证候的生物学本质，发现证候的生物标记物；利用血清药物化学方法发现有效状态下方剂的体内直接作用物质；将内源性证候的生物标记物与体内的外源性方剂成分相关联，阐明方剂药效物质基础及有效性机制，阐明了方剂配伍规律及其科学内涵。
一、提出背景
中药药效物质基础是指中药中含有的能够表达药物临床疗效的化学成分的总称。中药的药效物质基础是关系到中药的有效性及安全性等质量问题的关键因素，其研究和确认的技术与方法是制约中药现代化及国际化进程的关键科学问题。然而，由于中药复方给药形式的特殊性及方证对应疗效的专属性，决定了中药药效物质基础研究和确定方法的复杂性，只有依据中医临床给药方式及有效性的评价方法，建立系统的关联“证候诊断—方剂效应评价—体内直接作用物质分析”的系统方法学才能发现或找到与临床疗效相关联的药效物质基础。由此可见，中药的药效物质基础研究是一个系统的方法学工程，任何超越于证候、方剂的单一研究过程，都将与中药的临床有效性失之交臂。
以往关于中药药效物质基础研究方法已取得了可喜的进展，形成了很多行之有效的研究方法，如生物活性导向分离[5，6]、生物转化分析[7，8]、成分敲出方法[9]、中药血清药物化学方法[10，11]等，在解决中药活性成分(尚不能称为药效物质基础)确认，中药质量评价等相关的科学问题方面起到了积极的促进作用。然而由于思路、方法及应用技术的局限，都在某些方面存在不可逾越的弊端，并不能使发现的所谓活性成分与中药的临床有效性直接相关联，致使实质性的中药药效物质基础研究寥寥无几，中药药效物质基础研究方法进展缓慢，尚未形成系统的方法学或共性关键技术。
首先，从总体上看，以往的研究方法多是以单味中药饮片为起点进行药效物质基础研究。此为经典的研究思路和方法，对充分认识中药的化学成分，发现中药或天然药物的活性成分，推动中药质量评价、中药创新药物设计、中成药制备工艺提升，以及为推进复方的化学成分研究均起到了不可或缺的作用。然而，从中药药效物质基础研究层面考虑，该研究思路和方法存在“起步错误”。既然是“药效物质基础”就应该从“药物”入手，从中医理论及中医临床实践角度，中医使用的药物是“方剂”，单味中药饮片只是原料(单方除外)，方剂才是药物。以往的研究已经证实，单味中药作为原料，其本身含有的只是化学成分或活性成分，在不同方剂配伍环境下相同中药在体内表达不同化学成分而实现方剂配伍的临床疗效取向。相同中药在不同方剂及不同的病理状态下药效取向不同，表达的药效物质不同。例如，中药关黄柏，其功效概括为三点:清热燥湿、泻火解毒、退虚热。但是它与知母相须配伍，在方剂中仅发挥清相火、退虚热的功效，如滋肾丸、大补阴丸、知柏地黄丸等。本课题组研究了不同配伍环境下关黄柏的体内成分，关黄柏在单独给药及在知柏地黄丸等方剂配伍环境下其体内成分差异较大，在方剂配伍条件下关黄柏体内以黄柏内酯、黄柏酮、木兰碱及相关的代谢产物为主，而非目前作为关黄柏质量检测成分的小檗碱及巴马汀。从方剂作为药物角度，黄柏内酯、黄柏酮及木兰碱作为主要体内成分，其表达药效作为药效物质基础的可能性更大[12]。在茵陈蒿汤研究中，分析鉴定血清中成分21个，其中8个利胆保肝成分只有在全方配伍条件下才能被选择性吸收并表达良好的体内动态[13，14]。
众多的研究结果提示我们，中药的药效物质基础是通过具体的临床有效方剂表达的，中药的药效物质基础应该从方剂入手，才能反映中医临床辨证施治原则和方剂配伍中药物成分之间在吸收、分布、代谢和排泄(ADME)过程中的相互作用，由此在针对证候的前提下及方剂配伍的环境下揭示的某一中药的体内药效物质基础才能反映中医临床疗效，更符合中医药理论。可以说，从常用有效方剂研究入手，以有效方剂为研究对象，进行中药的药效物质基础研究是中医理论及临床实践的必然要求。
其次，就具体方法而言，经典的植物化学分步提取药效追踪分离的方法，从中药中成功获得了一批活性成分，如抗疟新药青蒿素[15]、治疗阿尔茨海默病的石杉碱甲[16]、治疗心脑血管病的川芎嗪等[17]。然而，受收率及活性测试方法的限制，许多成分停留在结构鉴定水平。此后的生物活性导向分离方法，加速了活性成分的发现[18，19]，但是此方法是一个以发现新化合物和活性成分为主要目的的研究模式，在中药药效物质基础的*初层面(活性成分)上进行研究，一味地去研究中药中到底含有什么成分，什么成分能在体外药理实验中显示活性，往往使研究走入唯单一成分论的误区。此方法不仅费时费力，而且不能反映成分的体内生物转化(机体对药物的作用)，更不能反映方剂中药物之间在吸收、分布等方面的相互作用。伴随着研究的深入及技术的进步，众多学者已认识到“采用上述方法”所确定的活性成分不能称其为中药的药效物质基础，达成了从方剂体内成分分析入手研究中药药物物质基础的思路和方法的共识。
从20世纪90年代开始，黄熙等首先提出证治药动学假说[20]，并进一步提出了方剂血清成分谱与靶成分概念[21]，经过不断完善，形成了生物方剂分析药理的研究策略[22]；邱峰提出研究中药化学成分的体内代谢过程，从活性代谢物中筛选中药药效物质基础的思路[23，24]；杨秀伟提出通过体内过程分析和将中药原形化学成分与生物转化和(或)代谢产物进行生物学活性比较研究，确定中药的有效化学成分和效应物质的思路和方法[25，26]；许海玉等一批学者在此方面也进行了相关的探索[27-34]。
在此研究方面，王喜军于20世纪90年代初开展了从口服方剂后的含药血清中分析鉴定方剂体内直接作用物质的系统研究工作，完成了茵陈蒿汤、六味地黄丸等11个方剂的体内成分的系统研究[35-47]，提出并建立了中药血清药物化学的理论及研究方法，并将其内涵定义为“以经典的药物化学的研究手段和方法为基础，运用现代分离技术及多维联用技术，分析鉴定或表征口服方剂后人或动物血清中移行成分，并阐明其活性与中药传统药效相关性，确定中药药效物质基础并研究其体内过程的应用学科”[48]。以此为标志，中药药效物质基础的研究进入到了以方剂为切入点，既能体现方剂中药物的相互作用又能体现人体对药物的作用，从体内直接作用物质基础与中药传统药效相关性角度研究中药药效物质基础的阶段。
然而，上述从体内成分分析入手的研究方法，也仅仅是解决了中药药效物质基础研究的表观层面的方法问题，与体现临床疗效的中药药效物质基础研究尚有相当大的距离，还没有真正体现“针对证候、方剂配伍环境及有效性的前提下揭示中药的体内药效物质基础”的中医理论及临床实践的必然要求。由于证候是中医对疾病的基本描述，而方剂是对证候实施治疗的药物。正是由于证候缺乏客观的诊断标准，从而难以正确评价方剂疗效，导致难以有效揭示血清药物化学所揭示的方剂体内成分与疗效关系。由此，证候的生物学本质成为方剂疗效评价的前提，更是制约中药血清药物化学方法有效实践的关键环节。因此，必须在整合上述方法并引进新技术的基础上，建立在方剂对应证候治疗有效性评价的前提下，分析鉴定中药的体内药效物质基础的系统方法学[49]。
事实上，中药与临床之间关系是:“中药—方剂—证候”，方剂是核心。而中药药效物质基础研究设计应该采取逆向研究的思路及方式，按照“证候生物学标记物—方剂效应评价—中药体内药效物质基础”研究路径，以证候为切入点，以方剂为研究对象，在有效状态下发现方剂成分的体内显效形式，从而揭示中药的药效物质基础。基于此思路，王喜军提出整合代谢组学技术与中药血清药物化学理论及方法，解决证候生物学本质、方剂有效性评价及中药药效物质基础的系统方法学———中医方证代谢组学，并将其英文定义为Chinmedomics[50]。通过总结前期的大量研究成果[51-57]，将中医方证代谢组学理论体系的总体学术设计确定为:先从中医证候或病入手，利用代谢组学技术解决证候或病的生物学实质，建立证候或病的生物标记物群及其代谢网络，从而客观地认识和评价证候或疾病；在此基础上，以证候或疾病的生物标记物群桥接证候的动物模型，建立方剂效应的生物评价体系，从而规范地评价方剂治疗效应；在有效性的前提下，通过一体化研究，利用中药血清药物化学方法确定方剂的体内直接作用物质的显效形式，并将体内的外源性药物成分与内源性证候或病标记物相关联，从而在血清药物组分和代谢标记物量变的相关性上发现中药的体内药效物质基础，阐明多成分、多靶点的协同作用机制[58，59]。中医方证代谢组学理论体系的基本研究框架见图1-1。
图1-1中医方证代谢组学理论体系基本框架
二、研究内容
中医方证代谢组学是以证候生物学本质研究为起点，以方剂为研究对象，在方剂有效性评价前提下分析方剂体内成分的显效形式，*后通过方剂体内成分与证/病生物标记物的关联分析和生物学验证，确定中药药效物质基础和阐明作用机制的系统研究体系，融中医“理、法、方、药”于一体，因此，研究内容包括中医药的多个科学问题。
(一)中医证候生物学本质研究
从现代系统医学角度，中医证/病是机体对体内外各种环境变化和致病因素作出反应的一种功能状态，其本质是机体失衡而致的代谢或其网络的改变，机体内源性代谢成分的变化通过生物表型的变化而反映出来。而代谢组学技术通过对内源性小分子代谢产物的无歧视分析，通过代谢轮廓、代谢指纹及代谢靶标等途径反映机体受干扰后的代谢网络的变化，反映机体的功能状态。运用代谢组学的手段，表征证候及其演变过程中机体代谢轮廓变化，鉴定证候的生物标记物，构建证候的生物网络，阐释证候的生物学实质。
通过高通量、高灵敏度与高精确度的分析技术，结合模式识别、专家系统等分析方法从整体上来探讨生命活动在代谢层面的特征和规律，使代谢物含量变化与生物表型的改变建立直接关联，揭示疾病发生发展的代谢机制，发现和筛选生物标志物，为进一步探索治疗靶点提供重要信息；结合模式识别等生物信息学技术，以生物标记物为节点，利用MetPA代谢途径分析工具，映射机体证候代谢途径，建立中医证的特征性代谢网络。在此基础上，从整体层面阐释中医证候的内源性代谢物的变化。重点研究代谢物动态变化与生物表型的改变直接关联，实现对传统经典中医证候进行再评价与确证，全面的阐释中医证候的内涵，从而进一步揭示中医证的本质特征。
(二)方剂药效生物学评价体系研究
基于辨证施治、方证相应的中医临床治疗疾病原则，建立符合中医药自身作用特点的方剂药效评价方法是发现表达临床疗效的药效物质基础的前提。因此，在证候生物学本质研究基础上，以证或病的生物标记物为桥接复制与证或病相关的动物模型，构建以传统的生理生化、病理生理研究为基础，整体代谢轮廓和生物标志物动态轨迹变化为指标体系的方剂
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