思考:炮制 应用技术 物质基础 药效学 药理学 分子生物学 SCI

思考中药炮制传承与创新:炮制 应用技术 物质基础 药效学 药理学 分子生物学 SCI

中药炮制传承与创新

研究生出身于中药炮制组,学生借着恩师的恩德认识了一群更加优秀,上进的老师,同学。······感恩遇见,让学生不空怀抱负,能够心有所向,行有所至。的确我们都始终坚信,中医药会从沉寂走向辉煌,走出中国,走向世界。

学生力量绵薄,愿和志同道合的老师,同学,一起努力,进步。

我步入科研领域两年有余,从长春中医药大学到上海瑞金医院,从中药炮制到药物分析,从药效物质基础到分子生物学,也许日子真的不长,但要感谢经历,感谢挫折,感谢命运,让我纷繁的岁月中营养思想,不忘初心,砥砺前行。

学生在这里想把自己的一点感悟和各位交流,愿能抛砖引玉。

每个人的生命当中,我们遇见很多,经历很多,也错过很多,每个都是我们自己人生故事的主角。故事会有情节,会有人物,环环相扣,细分主次。科研成果也是一本厚厚的故事书,它有着自己的强思维逻辑。

科研本身是一种强逻辑的证据证明,旨在讲明科研工作的中心思想。在以前科研还只是上等人的生活中的闲暇与爱好,如今却从爱好变成一种职业,甚至变成一种产业。

中医药是自古上千年以来不断的人身上试验出来经验科学,比如我们熟知的“神农尝百草”的故事,然后慢慢转化成为今天的中医药基础理论。但,步入现代科学,由于实验伦理的限制,我们不得不将这种经验科学转移到如今的模式生物上来,这是被很多中医药学者所诟病的原因之一。

科学的发展讲求证据,可能中医药临床应用的经验越来越难以持续站住脚,这使得中医药的传承与发展出现了一些列的问题,也许未来我们能够找到更适合中医药发展的模式。

如今我们在现代科学研究的世界里摸爬滚打,不得不需要遵循这一套套约定俗称的要求和规定。

在学习的过程中我发现,在药理学及如今快速发展的分子生物学当中,普遍存在这样的证据规律:

证据也是分等级的,生命科学的基础研究当中,实验分为in vitro体外和in vivo体内,首先体外实验当中,体外细胞系实验结果证据等级低于原代细胞,而体外细胞实验又低于体内动物实验结果,如今随着模式生物的不断发展,进阶出更接近与人体免疫环境的模式动物,比如如今的PDX小鼠,证据链最高阶自然是人体实验,想要从细胞走向人体,要走的路太长太长,有机会越过高山,也许研制新药可能不是梦。

如今随着转化医学的快速发展,我国也在进行着基础研究与临床研究的快速衔接,避免过度浪费在低效能或者是无效的研究课题,提高科研临床的转化效率。这也是生命科学领域乃至中医药领域越来越多的实验室难以舍弃药效结果原因,甚至是体外的相互验证,单独想靠体外的实验去发表高水平的文章也是难上加难。


上海交通大学附属瑞金医院转化医学中心-在建ing

中药炮制,作为中医药的上游产业,对于中医临床的应用至关重要,没有中医就没有中药,没有中药,那么中医基础理论的应用就会受到极大的阻碍,因此保证中药,及中药炮制饮片的质量及规范是我们中药人的一大任务。

药学院一直以来在中药药效物质基础和药理药效学方向做出了极大的贡献,想要进一步转型或者是升级,混迹于SCI高水平发展的行列当中我们努力的还不够。

学生我有些不成熟的想法,在这里全盘向给位详细阐明,望能擦出灵感的火花:

生命科学慢慢从广泛药理药效学发展到分子生物学再到结构生物学,对于药物药效的阐明越来越细致和深入,因此我们要从单纯的药效学研究中进一步升级,更加细致的阐明药物的作用特点及作用形式,从中药方剂到中药单方,从中药单方到有效部位,从有效部位再到有效成分,甚至是其相关的代谢产物,清晰明确的知道具体的结构式。这也是进一步进行分子生物学及其后续实验研究与数据分析的基础。

因此从药物成分遵循证据链,找到有效成分,确定研究中的主要分子(主变量),从表达,表型,机制三个方面着手进行研究。

下面详细介绍
分子生物学高阶的研究大抵分为 上中下游,一般将我们的主变量放在中间,这样我们下游可以研究分子机制,上游又可以找驱动因素,文章的逻辑会更加丰富,故事的条理也会更加清晰。

研究的思路可以分为模块,具体以思维导图呈现更加清晰
1 中药炮制及有效部位的科研可分为三个维度,从上游找药物疗效改善的驱动要素,到中游找具体的最有效的有效部位甚至有效成分,再到下游间接与直接机制的探索


1 总体布局

2 中药的应用分为方剂复方,单方,但是起效的原因往往大部分因为起效分为有效成分和有效部位,而有效成分往往不一定出现在药物本身固有的成分当中也有可能在体内经过代谢产生。中医药有着上千年的应用历史,基本上每一味中药都有着很详细的历史记载和应用案列,放着如此大的数据库不用,去做高通量筛选也许并不是最为经济和高效的选择,因此我认为本着有效有应用的原则应该筛选临床常用药物,或者现代古代文献有记载报道的药物,切不可胡乱猜测;为了减少研究的难度和复杂程度或许从单方,药对入手更为简单;


2中药

3 下游主要了解药物的药效和机制的探索,先先找到对细胞表型具有明显作用的成分(从汤剂浓缩浸膏-有效部位浸膏-有效成分-代谢物)遵循证据链逐步收集证据数据(细胞水平),然后再进行小规模动物实验检验再放大实验规模,最后是有效成分机制的探索,这里也分简单的间接的通路机制,和高深的直接机制,看研究的进度和难度拿捏;


3下游.jpg

4 上游主要想介入的是中药炮制,从中药炮制最基本的目的出发——增效,减毒。主要涉及到的还是中药物质基础的变化:(1)成分含量的变化及转化;(2)新成分的出现;在做此部的同时我们可以平行开展中药炮制的基础研究,平行展开炮制的课题,完善炮制的深度与广度;主要涉及2个层面的数据 成分含量 成分鉴定 涉及光谱 色谱 及质谱实验,后续可能还要进行蛋白质的成分及含量的分析,这一块也是目前咱们做的最多的;


4上游

最后对上述进行补充说明

首先讲我为什么将炮制放在上游的位置:
1 它的确很重要,决定着药物作用效果,
2 此部分是我们最熟知的内容
3 若后续实验结果不理想,可转为PlanB方案,继续物质基础或者应用技术研究(炮制工艺 炮制机理 质量标准研究);
4 上下游可同时进行,实验结果理想则属于锦上添花的内容,属于扣帽子结构,这和分子生物学领域外泌体的研究很类似;
5 目前却鲜有研究者发表在SCI期刊上,目前的国际认可度有限,在实验分组上留有余地,若出现投稿难度大,进度慢,可立刻调整部分数数据可转投国内期刊,且调整对文章逻辑深度影响小,SCI接受度高;

(“先下后上”,先做下游,后做上游。这倒不是因为下游不做好上游做不了,而是我们认识问题是有一个逻辑顺序的,当你发现一个新的分子有某种表型,你肯定第一个会问,why的问题,然后再问how的问题,why的问题就是下游机制,你用已经知道的机制或者是通路,跟新发现的分子去建立联系,就解释了它为什么会有这个表型,而how的问题,就是上游机制,怎么发生的,是什么因素导致了新分子的表达变化或者是修饰,最后一定要找到源头,才能把问题说清楚。)

然后我想讲如何将炮制带入药理学实验:
1 细胞层面 设置 (1)生药汤剂浓缩膏超微粉组 (2)炮制药物汤剂浓缩膏超微粉组 (3)有效部位提取物 (4)药物成分组 (5)代谢物组 (6)对照组 (7) 模型组 具体分组待定
2 选择上述有表型变化的组,进行小规模动物预实验组,具体量 待定
3 确定体内外结果相一致的组 可进行分子生物学层面研究

最后我想讲的是 看似和以往类似的研究涉及有哪些不同
1 思维不同 拿到药物我们常常做药效,活性筛选,检测,这是科学家的思维,而从临床的角度考虑,这是医生的思维;中药有广泛的临床应用,这是中药研究科学家最应该感到自豪的地方,它才是我们最大的财富宝库;

2 节约 一般将动物实验筛选放在最前面 ,浪费大量时间,但是甚至常常出现体内外结果不一致的头大问题,此时再去做代谢物研究,事倍功半,耗费财力与精力,财力有限的实验室不建议先上动物实验,财力大的实验室建议可直接让公司进行中药高通量筛选;,前期的表型筛选,可适当建立实验室药材库,抗体库,引物库,可为后续学生创造更多的研究便利,以及新的课题;

3 可深可浅 从设计的思路来看,文章最终深入的层次取决于研究经费,实验的的顺利与否和研究年限

4 进退自如 保证投入有产出,遇到问题可以有PlanB的选择,在新的领域和熟知的领域皆有可图;

在炮制中的关注点
1 中药炮制为技术应用,稳定产出的产出对于后续的研究重复具有重要!重要!重要!,选择合适的炮制工艺、设备及人员极为重要;
比如 1煎药时常常糊锅,产生了新的坏的物质,不可取 2 工艺参数设置不一致,药物溶出不一致 3 中药原料 参差不齐;4 中药目前的宽容度可能还不够,在除了主体实验以外,毒理学可能需要前期做好研究的调研及实验准备;具体待定;

上述解决解决,优化办法:
1 药物煎煮采用企业稳定生产工艺和设备,足量生产,保证数次实验的量,分装,冷冻,长期保存;


提取器

旋蒸器

2 专人专管,注意工艺流程,并详细记录相关参数;

3 体内外实验原料,确保药材原料来源单一,质量上乘,条件允许,分装,冻存,当年,当季,道地,足量药材;

关于如何将炮制写入成果当中
1 物质基础研究——擅长(炮制工艺,提取工艺,质量标准等)
2 广泛药理学——药效增强,毒性减弱,表型相关数据:如 体重,进食量 血糖 体温 相关基因表达 蛋白表达 等等 同步主变量
3 分子生物学 ——弱势项目,涉及机制部分基本无可参考实例,原因 机制需要聚焦,而非广泛存在;
4 讨论 ——炮制部分可写入中医基础理论——增效减毒配合 物质基础研究 部分的数据,是新的物质产生还是有效成分的增多,转化等等,复方方剂可请专家写方解。

目标 :SCI 1篇 , 北大核心 1篇

课题组发展方向建议:联合助力,各取所长
1 两大方向: 炮制工艺研究 中药炮制机理及有效成分分子机制研究 ( 确定疾病领域,纵向深入研究)

2 四个维度: 标本 组织 细胞 动物

3 精诚合作 在医院学习的过程中,感受到医院,临床抓取临床问题可基础研究课题的高效和精准,(1)若能和相关医生,医院合作,在论文的证据维度上若增加临床资料,或者病人组织,标本,文章的层次会有质的飞跃;(2)增加基金,课题经费的来源,为课题组的壮大发展提高财力;(3)内外高校,研究所合作,集中力量干大事,需要更大的团队合作交流的机会,学习最前沿,最先进的技术。

一个更好更完善的实验项目应该是多个课题组合作的

4 宣传 建立实验室文化机制,做好对外宣传,源源不断注入新的力量;

最后给一个炮制案例文献

模仿是初学者最好的捷径

外泌体+microRNA
外泌体+microRNA
黄芪有效部位通过其抗炎作用,减轻db/db糖尿病小鼠的糖耐量、胰岛素抵抗和高甘油三酯血症
干燥工艺对淫羊藿总黄酮含量及抗氧化活性的影响

推荐阅读更多精彩内容