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基于文献计量学的中药DNA条形码研究态势分析

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中草药 2024年第15期55卷 5201-5211页

作者：刘晓轩陈思雅蔡煜涵胡玉婷柯怡岚张喜利刘文龙湖南中医药大学药学院湖南长沙410208 中药成药性与制剂制备湖南省重点实验室湖南长沙410208 湖南省中医药研究院湖南长沙410208

目的基于文献计量学对国内外中药DNA条形码的相关研究进行分析,进而了解此领域研究现状,揭示研究热点和趋势以及提供参考和指导。方法收集整理Web of Science核心合集数据库和中国知网(CNKI)数据库中2000年至2023年12月31日中药DNA条形... 详细信息

目的基于文献计量学对国内外中药DNA条形码的相关研究进行分析,进而了解此领域研究现状,揭示研究热点和趋势以及提供参考和指导。方法收集整理Web of Science核心合集数据库和中国知网(CNKI)数据库中2000年至2023年12月31日中药DNA条形码的相关研究文献,使用CiteSpace和VOSviewer对发文量、作者、机构、关键词共现网络等进行可视化分析。结果中药DNA条形码相关研究仍处于高水平研究阶段,预计未来几年该领域研究在国内外将继续保持较高关注度。中、英文文献均形成以陈士林院士、姚辉、宋经元、孙伟等为核心的研究团队。中国中医科学院中药研究所、中国医学科学院北京协和医学院分别为中、英文文献发文量最多的机构。高效通用的植物条形码的开发、基于DNA条形码和叶绿体基因组测序的中药物种鉴定、种质资源保护、质量控制及中成药生物组分鉴定研究可能是近年的研究热点。结论广大科研工作者未来应致力开发高效通用的植物条形码,推动基于DNA条形码的中药种质资源鉴定及遗传多样性分析、药用植物全基因组和细胞器基因组测序,将DNA条形码与理化分析方法相结合以实现药材质量综合评价,进一步将DNA条形码技术引入中药全产业链,实现全程监管和可追溯。

关键词： DNA条形码中药文献计量学叶绿体基因组物种鉴定质量控制

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基于HPLC指纹图谱与一测多评法结合的桑黄品质评价研究

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中国药学杂志 2024年第6期59卷 531-540页

作者：彭思源邓元辉丁婵孟俊华崔培梧湖南中医药大学药学院菌物药研究室长沙410208 国家中医药管理局中药药性与药效三级科研实验室长沙410208 长沙时代基因医学检验实验室长沙410000

目的基于HPLC特征图谱,建立同时测定桑黄中原儿茶酸、原儿茶醛、咖啡酸、紫萁酮和牛奶树碱5种成分含量的一测多评方法(quantitative analysis of multi-components with a single-marker,QAMS),对不同来源的桑黄药材进行品质评价研究。... 详细信息

目的基于HPLC特征图谱,建立同时测定桑黄中原儿茶酸、原儿茶醛、咖啡酸、紫萁酮和牛奶树碱5种成分含量的一测多评方法(quantitative analysis of multi-components with a single-marker,QAMS),对不同来源的桑黄药材进行品质评价研究。方法收集了3个种源地共10个批次的桑黄药材样品,采用Wondasil C_(18)Superb色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm),以乙腈-0.1%甲酸水溶液为流动相,梯度洗脱,体积流量1.0 mL·min^(-1),柱温25℃,进样量20μL,采用变波长程序,建立内参物原儿茶醛与原儿茶酸、咖啡酸、紫萁酮、牛奶树碱的相对校正因子并进行了相对校正因子的耐用性考察。采用外标法(external standard method,ESM)和QAMS法分别测定不同来源共10批桑黄药材中该5种成分的含量以验证QAMS法的准确性。结果采用SPSS与Origin Pro进行主成分分析、相似度分析和聚类分析。结果显示,5种成分专属性、精密度、重复性、稳定性、线性范围(r2>0.9990)均良好、平均加样回收率99.74%~102.78%,RSD 1.34%~2.92%。以原儿茶醛为内参物,原儿茶酸、咖啡酸、紫萁酮、牛奶树碱的平均相对校正因子分别为0.8519、1.4469、1.6157、0.7747;t检验结果表明,ESM法与QAMS法测定结果差异不显著。通过统计学分析实现了数据集的可视化,聚类分析发现西藏和广东产地的桑黄样品呈现一定的地域差异,但也发现了源于广东和长白山的个别桑黄样品与源于西藏的桑黄样品聚为一类的现象,意味着不能仅仅依据产地评价桑黄品质优劣,因为可能存在基源不清或品种混淆的状况。不同桑黄样品中牛奶树碱、原儿茶醛、紫萁酮的含量差异较大,且此3类成分对主成分的贡献较多,可能为桑黄的主要质量标志物。结论该研究基于HPLC指纹图谱建立的QAMS法简单、经济、实用,可以实现对桑黄中主要成分的快速、科学分析,也为其种质资源的品质评价提供了一定的科学依据。

关键词：桑黄指纹图谱一测多评法外标法相对校正因子质量评价

基于UPLC-Q-TOF-MS/MS和网络药理学探究尖尾芋抗乳腺癌作用机制

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天然产物研究与开发 2024年第4期36卷 675-693页

作者：王鹏陈娅彭兰淳郑青竹陈厅彭江丽彭求贤湖南中医药大学药学院湖南中医药大学中西结合学院湖南省中药活性物质筛选工程技术研究中心湘产大宗药材品质评价湖南省重点实验室长沙410208

本研究通过UPLC-Q-TOF-MS/MS技术、网络药理学策略探究尖尾芋石油醚部位抗乳腺癌药效物质基础及作用机制,并通过4T1乳腺癌荷瘤小鼠模型验证尖尾芋石油醚部位(petroleum ether fraction of Alocasia cucullata,EAC)体内抗乳腺癌作用及机... 详细信息

本研究通过UPLC-Q-TOF-MS/MS技术、网络药理学策略探究尖尾芋石油醚部位抗乳腺癌药效物质基础及作用机制,并通过4T1乳腺癌荷瘤小鼠模型验证尖尾芋石油醚部位(petroleum ether fraction of Alocasia cucullata,EAC)体内抗乳腺癌作用及机制。基于UPLC-Q-TOF-MS/MS数据获取EAC化学成分41个,包括11种芳香类成分、8种萜类成分、5种生物碱类成分、4种脂肪酸类成分、2种香豆素类成分和11种其他类成分;基于鉴定出的化合物通过网络药理学得到556个潜在作用靶点;蛋白互作网络(PPI)分析发现MAPK1、Bcl-2等10个核心靶点,富集分析发现核心靶点可能通过MAPK、PI3K-Akt等细胞凋亡相关信号通路发挥抗乳腺癌作用,并通过分子对接技术验证了毛地黄毒苷配基等活性成分与细胞凋亡相关蛋白pERK、Bcl-2、Bax具有良好的结合能力。抗乳腺癌活性研究结果表明与模型对照组比较,EAC低、中、高剂量组肿瘤生长趋势渐缓,肿瘤质量减少,抑瘤率逐渐增加;EAC中、高剂量组脾脏指数有显著性差异,EAC低剂量组脾脏指数效果不显著(P实验结果表明不同浓度EAC均能下调MAPKs信号通路中p-ERK蛋白的表达(P<0.01),而对ERK、JNK、p-38、p-JNK、p-p38蛋白水平无显著性差异;EAC能显著升高小鼠乳腺癌组织中Bax/Bcl-2蛋白水平和基因表达水平。综上,尖尾芋石油醚部位能下调p-ERK蛋白水平,促进癌细胞凋亡从而抑制4T1乳腺癌荷瘤小鼠肿瘤的生长。

关键词：尖尾芋石油醚部位抗乳腺癌活性化学成分网络药理学 MAPKs信号通路

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真菌三萜生物合成途径关键后修饰酶研究进展

中成药 2024年第1期46卷 187-192页

作者：占慧慧刘媛孟俊华崔培梧湖南中医药大学药学院国家中医药管理局中药药性与药效三级科研实验室菌物药研究室湖南长沙410208

真菌是三萜类天然产物发掘的重要资源宝库,现有研究表明真菌三萜具有显著的抗肿瘤、抗炎、抗菌、降糖、降脂、提高免疫力等活性,一直是中药学、天然药物等领域的研究热点。真菌三萜主要从真菌子实体中提取,但真菌野生资源匮乏,人工栽培... 详细信息

真菌是三萜类天然产物发掘的重要资源宝库,现有研究表明真菌三萜具有显著的抗肿瘤、抗炎、抗菌、降糖、降脂、提高免疫力等活性,一直是中药学、天然药物等领域的研究热点。真菌三萜主要从真菌子实体中提取,但真菌野生资源匮乏,人工栽培周期长,子实体中三萜含量低,化学合成困难,而生物合成具有较大的开发前景。本文就近年来国内外关于真菌三萜生物合成途径关键后修饰酶——细胞色素P450单加氧酶和糖基转移酶的研究进展进行综述,以期为真菌三萜合成途径充分解析和高效合成提供参考。

关键词：真菌三萜甲羟戊酸途径细胞色素P450酶糖基转移酶

基于胃脑相关探讨厚朴三物汤防治急性胃溃疡大鼠的作用机制

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中草药 2024年第16期55卷 5525-5540页

作者：刘芳张芮苑沈才佳付欣怡宋姚雷以珵庞惠文刘洋陈晨李杰成都中医药大学药学院西南特色中药资源国家重点实验室澳大利亚昆士兰大学生物医学学院澳大利亚昆士兰大学生物工程与纳米技术研究所成都中医药大学附属第五人民医院/第二临床医学院医学研究与转化中心成都中医药大学本草基因组学研究院

目的考察厚朴三物汤对乙醇诱导的急性胃溃疡大鼠的改善作用，并从胃脑相关角度探究厚朴三物汤改善胃溃疡大鼠的作用机制。方法采用UPLC-Q-Exactive-MS分析厚朴三物汤中的化学成分。SD大鼠随机分为对照组、模型组、奥美拉唑（30 mg/kg... 详细信息

目的考察厚朴三物汤对乙醇诱导的急性胃溃疡大鼠的改善作用，并从胃脑相关角度探究厚朴三物汤改善胃溃疡大鼠的作用机制。方法采用UPLC-Q-Exactive-MS分析厚朴三物汤中的化学成分。SD大鼠随机分为对照组、模型组、奥美拉唑（30 mg/kg）组及厚朴三物汤低、中、高剂量（4.725、9.450、18.900 g/kg）组，建立乙醇致胃溃疡模型，采用苏木素-伊红（HE）染色观察大鼠胃黏膜损伤情况；ELISA测定大鼠胃组织中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、IL-1β、前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)、表皮生长因子（epidermal growth factor,EGF）和脑组织中5-羟色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）含量；比色法测定大鼠胃组织超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）活性；微板法测定大鼠胃组织丙二醛（malondialdehyde,MDA）和还原型谷胱甘肽（glutathione,GSH）含量；运用转录组学测序（transcriptome sequencing,RNA-Seq）和生物信息学技术筛选厚朴三物汤中剂量组治疗胃溃疡大鼠可能干预的信号通路。结果初步鉴定出厚朴三物汤共71个化学成分，包括黄酮类26个、鞣质类6个、蒽醌及蒽酮类14个、苯丙素类15个等。与模型组比较，厚朴三物汤能在不同程度上减轻炎症、改善氧化应激和增加胃黏膜因子水平，进而修复胃溃疡大鼠的胃黏膜损伤，其中厚朴三物汤高剂量组效果最优，能显著降低胃溃疡大鼠炎症因子TNF-α、IL-6和IL-1β水平（P<0.001），增加胃黏膜保护因子PGE2和EGF含量（P<0.01），升高胃溃疡大鼠胃组织中CAT活性和GSH水平（P<0.01），降低MDA水平（P<0.01）。给予厚朴三物汤干预后，胃溃疡大鼠脑组织中5-HT含量下降趋势均得到不同程度的逆转（P<0.05）。RNA-Seq分析结果显示，模型组相较于厚朴三物汤中剂量组脑组织中上调基因113个，下调基因59个。基因本体（gene ontology,GO）功能分析发现厚朴三物汤治疗后差异基因主要富集在离子转运、细胞骨架与胞质膜、突触受体传递等方面。京都基因与基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路分析发现厚朴三物汤治疗后主要富集在NOD样受体信号通路、神经活性配体-受体相互作用和人乳头瘤病毒感染等代谢通路，说明其可能是厚朴三物汤干预胃溃疡脑神经从而改善胃黏膜损伤的重要通路。结论厚朴三物汤能明显改善胃溃疡大鼠的胃黏膜损伤，其作用机制与胃、脑的炎症反应与代谢紊乱有关。从胃脑相关角度出发，探索厚朴三物汤通过调节脑神经系统改善胃溃疡大鼠胃黏膜损伤的作用，为经典名方厚朴三物汤的抗胃溃疡作用机制研究提供新思路。

关键词：厚朴三物汤急性胃溃疡胃脑相关转录组学胃黏膜保护

整合代谢组学和网络药理学探究蕲艾的安全性与毒理学机制

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中草药 2024年第10期55卷 3331-3344页

作者：陈乐汪喻巧朱芸芸徐文丽杜鸿志刘大会湖北中医药大学中药资源中心湖北武汉430065 湖北中医药大学湖北时珍实验室湖北武汉430065 南京中医药大学江苏省中药资源产业化过程协同创新中心中药资源产业化与方剂创新药物国家地方联合工程研究中心国家中医药管理局中药资源循环利用重点研究室江苏南京210023

目的基于代谢组学和网络药理学分析相结合的方法探究蕲艾Artemisia argyi的安全性与毒理学机制。方法采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)和超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱(ultra performance liquid... 详细信息

目的基于代谢组学和网络药理学分析相结合的方法探究蕲艾Artemisia argyi的安全性与毒理学机制。方法采用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)和超高效液相色谱串联四极杆飞行时间质谱(ultra performance liquid chromatography coupled to tandem quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-Q-TOF-MS)技术分析蕲艾挥发油组分(essential oil from ***,AAEO)、石油醚组分、醋酸乙酯组分、正丁醇组分和水组分的化学组成;利用KM小鼠连续7 d给药评价AAEO和4个非挥发性组分的安全性;代谢组学技术检测AAEO干预前后肝脏内源性代谢物的变化;网络药理学分析AAEO肝毒性的潜在成分和作用靶点;整合代谢组学和网络药理学并构建“代谢物-反应-酶-基因”相互作用网络揭示AAEO肝毒性的毒理学机制。结果共鉴定出AAEO中39个成分,占挥发油含量的89.30%;从4个非挥发性组分中共鉴定出34个成分。与对照组比较,AAEO显著增加小鼠肝脏指数(P生物合成,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等途径;网络药理学分析提示樟脑、侧柏酮、石竹素、(−)-宁酮等10个成分是AAEO中潜在的肝毒性物质;整合代谢组学和网络药理学分析筛选出苯丙氨酸羟化酶(phenylalanine hydroxylase,PAH)为AAEO肝毒性的关键靶点,且PAH mRNA和蛋白表达在AAEO高、低剂量组均显著降低(P生物合成产生肝毒性。分子对接结果显示10个潜在毒性物质与PAH结合能均小于−20.00 kJ/mol。结论结合代谢组学和网络药理学阐明了蕲艾的毒性组分、可能的毒性物质及毒理学机制,为蕲艾产业的发展和临床应用提供了依据。

关键词：蕲艾安全性代谢组学网络药理学苯丙氨酸羟化酶挥发油樟脑侧柏酮石竹素 (−)-宁酮

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丙烯酰胺诱导神经毒性分子机制研究进展

分析试验室 2024年第2期43卷 238-249页

作者：郑彬茹商佳陶倩倩韦源青刘睿韩疏影南京中医药大学药学院南京210023 江苏省海洋药用生物资源研究与开发重点实验室南京210023 南京中医药大学江苏省中药资源产业化过程协同创新中心南京210023

丙烯酰胺(ACR)是一种常见的环境毒物,在食品加工过程中,由还原糖和天冬酰胺在高温下发生美拉德(Maillard)反应产生。近10年中,ACR的神经毒性等受到了越来越多的关注,是环境科学等领域的研究热点之一。本文围绕ACR的形成、食品中的分布... 详细信息

丙烯酰胺(ACR)是一种常见的环境毒物,在食品加工过程中,由还原糖和天冬酰胺在高温下发生美拉德(Maillard)反应产生。近10年中,ACR的神经毒性等受到了越来越多的关注,是环境科学等领域的研究热点之一。本文围绕ACR的形成、食品中的分布及含量、实验及生活环境中ACR污染及暴露情况,总结近年来的相关文献并进行综述。基于共价结合的化学生物学视角,讨论了ACR诱导的神经毒性及其机制;提出用蛋白质组学、化学生物学等方法对ACR作用靶标进行筛选与鉴定;总结了对ACR诱导神经毒性的分子机制进一步研究的策略,并对研究方向进行了展望。

关键词：丙烯酰胺神经毒性共价结合分子机制

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基于代谢组学及转录组学研究灰毡毛忍冬不同品种黄酮类成分差异积累的转录调控机制

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中国中药杂志 2024年第10期49卷 2666-2679页

作者：张惊宇龙雨青曾娟付学森何佳蔚周日宝刘湘丹湖南中医药大学药学院湖南长沙410208 湘产大宗道地药材种质资源及规范化种植重点研究室湖南长沙410208 湖南省普通高等学校中药现代化研究重点实验室湖南长沙410208 湖南省中药饮片标准化及功能工程技术研究中心湖南长沙410208

为探究湘蕾型和野生型灰毡毛忍冬黄酮类成分差异积累的分子调控机制,该研究以灰毡毛忍冬2个品种花、茎和叶为材料,采用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)技术和高通量转录组测序(RNA-seq)技术进行代谢组学和转录组学联合分析,筛选黄酮... 详细信息

为探究湘蕾型和野生型灰毡毛忍冬黄酮类成分差异积累的分子调控机制,该研究以灰毡毛忍冬2个品种花、茎和叶为材料,采用超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)技术和高通量转录组测序(RNA-seq)技术进行代谢组学和转录组学联合分析,筛选黄酮类差异代谢物、关键差异表达基因及相应转录因子,并随机挑选其中14条差异表达基因进行qRT-PCR验证。结果表明,代谢组学分析共筛选出黄酮类化合物生物合成相关途径差异代谢物17个,包括柚皮苷查尔酮、芹菜素、槲皮苷等;转录组学分析共筛选出黄酮类化合物生物合成相关途径差异表达基因19条,包括2条CHS、3条CHI等;调控网络分析和加权基因共表达网络分析(WGCNA)筛选出调节黄酮类成分积累的关键酶基因CHS1、FLS1和HCT;同时发现MYB12和LBD4这2个转录因子可能通过调控关键酶基因CHS1、FLS1和HCT的表达来调控黄酮类成分的生物合成;qRT-PCR结果显示,随机选取的14个差异表达基因的表达模式与RNA-seq结果基本一致。该研究初步解析了2个品种灰毡毛忍冬黄酮类成分差异积累的转录调控机制,为进一步阐明其中关键酶基因及相应转录因子对灰毡毛忍冬黄酮类成分积累的调控作用奠定基础。

关键词：灰毡毛忍冬黄酮类化合物转录代谢组学联合分析转录因子调控机制

青风藤内生链霉菌SZC001生物合成潜力分析及抗肿瘤天然产物η-rhodomycinone的鉴定

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微生物学报 2024年

作者：秦雨晴田程杨浩蒲洪漆宇昕邹玮江丹丹黄雪霜孙润泽湖南医药学院中药合成生物学研究湖南省重点实验室

【目的】探究青风藤内生链霉菌SZC001的次级代谢产物生物合成潜力，挖掘未知的活性天然产物。【方法】表面消毒法分离SZC001并利用三代联合二代测序获得完整基因组，结合antiSMASH分析评估其天然产物合成潜力；使用4种培养基发酵初筛代... 详细信息

【目的】探究青风藤内生链霉菌SZC001的次级代谢产物生物合成潜力，挖掘未知的活性天然产物。【方法】表面消毒法分离SZC001并利用三代联合二代测序获得完整基因组，结合antiSMASH分析评估其天然产物合成潜力；使用4种培养基发酵初筛代谢谱，通过硅胶柱层析、高效液相制备、高分辨质谱以及核磁共振仪等对化合物进行分离鉴定；利用CCK-8法进行目标化合物的细胞毒活性测定。【结果】鉴定研究菌株为链霉菌SZC001，基因组总长度9 109 166 bp，G+C含量71.08%；antiSMASH显示该菌株共含有31个潜在的生物合成基因簇，有17个基因簇与已知基因簇的相似度小于40%；在4种培养基中可产生多个蒽环类天然产物，经分离鉴定得到含量最高的两个化合物1和2。1为已知化合物ε-rhodomycinone；2为一个新化合物η-rhodomycinone，相对已知化合物α2-rhodomycinone其在C-10位羟基衍生化并且骨架6位羟基变为11位。1与2对2种肿瘤细胞系均有较好的抑制活性，半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration， IC50)为1.6-4.6 μmol/L。【结论】SZC001是一株有挖掘活性天然产物潜力的菌株，从中获得的蒽醌类天然产物具有较好的抗肿瘤活性，后续值得进一步开发和利用。本研究增加了ε-rhodomycinone衍生物的种类，为青风藤内生菌资源的后续开发提供了基础。

关键词：青风藤内生链霉菌天然产物蒽环类化合物 η-rhodomycinone