基于中医组学策略，探究升脉饮（当归人参方）在治疗慢性心力衰竭中的有效成分及其作用机制

《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》：Exploring the effective components and mechanism of Shengmaiyin (Dangshen Prescription) on the treatment of chronic heart failure based on chinmedomics strategy

中药复方 shengmaiyin 通过调节氨基酸和脂代谢改善慢性心衰机制研究

　　本研究围绕传统中药“生脉饮”（SMY）在治疗慢性心力衰竭（CHF）中的作用展开，旨在揭示其药效物质基础及作用机制。随着现代医学的发展，心血管疾病已成为全球范围内最普遍的健康问题之一，而慢性心力衰竭作为其中的高发病症，不仅影响着患者的生活质量，还对社会医疗资源造成巨大压力。因此，寻找安全、有效、具有潜力的治疗手段显得尤为重要。在这一背景下，中药因其整体调节、副作用小等优势，逐渐受到关注。生脉饮，源自经典的“生脉散”方剂，由党参、麦冬和五味子组成，被广泛应用于中医临床，具有补气、养阴、生津等功效，常用于治疗心悸、气短、乏力等心功能不全症状。然而，尽管其在临床上应用广泛，但其具体的药效物质基础和作用机制尚未完全阐明。

本研究采用了一种名为“ Chinmedomics ”的创新研究方法，结合了血清药理化学和代谢组学，通过分析药物成分与内源性代谢物之间的关联，探索生脉饮治疗慢性心力衰竭的潜在机制。Chinmedomics 是一种将中药复方的活性成分与人体代谢变化联系起来的系统性研究方法，它不仅能够识别药物成分，还能揭示这些成分如何影响体内代谢网络，从而实现对中药复方药效的科学解析。这种方法在中药研究领域具有重要意义，因为它提供了一种新的视角，帮助科学家更全面地理解中药复方的复杂作用机制。

为了验证生脉饮的治疗效果，研究者首先建立了一个慢性心力衰竭的动物模型，通过多次低剂量注射多柔比星（Doxorubicin）诱导心功能损伤。多柔比星是一种常用于治疗癌症的药物，但其长期使用可能导致心脏毒性，从而引发心力衰竭。因此，这一模型能够较好地模拟慢性心力衰竭的病理特征。在模型建立后，研究者对不同治疗组进行了系统的评估，包括组织病理学分析、超声心动图检测、血清生化指标测定以及血清代谢物谱分析。这些评估手段能够全面反映心功能的变化以及药物对体内代谢状态的影响。

研究结果显示，生脉饮显著改善了慢性心力衰竭的症状。具体表现为心脏功能指标的恢复，以及血清中 N-末端脑钠肽前体（NT-proBNP）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平的下降。NT-proBNP 是心力衰竭的重要生物标志物，其水平升高通常与心脏负荷增加和心功能下降相关。而 TNF-α 是一种重要的促炎因子，其在慢性心力衰竭中的升高可能导致心肌损伤和炎症反应的加剧。因此，生脉饮能够降低这两种生物标志物的水平，表明其在改善心功能和减轻炎症反应方面具有积极作用。

除了评估生脉饮的治疗效果，研究者还进一步探讨了其作用机制。通过血清代谢物谱分析，研究人员发现生脉饮能够调控27种血清代谢物生物标志物，其中19种显著逆转。这些生物标志物主要与氨基酸代谢和脂质代谢的紊乱有关。氨基酸代谢紊乱可能导致细胞功能异常，影响心脏的正常运作。而脂质代谢紊乱则可能引发氧化应激和炎症反应，进一步加重心肌损伤。因此，生脉饮可能通过调节这些代谢过程，实现对慢性心力衰竭的干预。

此外，研究者还识别出了16种从生脉饮中被吸收进入血液的成分，并验证了其中9种为有效的药效成分。这些成分包括5-羟甲基糠醛（5-HMF）、Codonopsinol B、Ruscogenin、Lobetyolin、Schizandrol A、Codonopsine、Schisantherin B、Codonopiloside A 和 Schizandrol B。这些成分可能通过多种途径发挥药效，例如通过抗氧化、抗炎、抗凋亡等机制，改善心肌细胞的生存环境，减轻心脏负担。

在具体作用机制方面，研究者发现生脉饮可能通过调节细胞凋亡和氧化应激来发挥治疗作用。细胞凋亡是慢性心力衰竭发展过程中的一个重要环节，它会导致心肌细胞的死亡和心脏功能的进一步恶化。而氧化应激则是由自由基积累引起的，它会损伤细胞结构，干扰正常的生理功能。生脉饮中的某些成分可能通过激活Nrf2/Keap1信号通路，增强机体的抗氧化能力，从而减轻氧化应激对心肌细胞的损害。同时，这些成分还可能通过调节PI3K-AKT信号通路，抑制心肌细胞的凋亡，保护心脏组织。

为了进一步验证这些机制，研究者还进行了多项实验，包括丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）的测定，以及末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法（TUNEL）检测。MDA 是衡量氧化应激水平的重要指标，其含量的增加通常意味着自由基的过度积累和细胞损伤。SOD 是一种重要的抗氧化酶，能够清除自由基，减少氧化应激对细胞的损害。TUNEL 则用于检测细胞凋亡，通过标记DNA断裂的末端，评估细胞死亡的程度。这些实验结果进一步支持了生脉饮在治疗慢性心力衰竭中的作用，表明其能够有效减轻氧化应激和细胞凋亡，从而改善心脏功能。

本研究不仅揭示了生脉饮治疗慢性心力衰竭的药效物质基础，还提供了其作用机制的初步解析。这一发现为中药复方的现代化研究提供了新的思路，也为中药的质量控制和新药开发提供了科学依据。此外，研究还强调了 Chinmedomics 方法在中药研究中的重要性，它能够系统地分析药物成分与体内代谢物之间的关系，从而帮助科学家更全面地理解中药复方的复杂作用机制。

在研究过程中，研究团队采用了多种先进的技术手段，包括超高效液相色谱-四极杆时间飞行质谱（UHPLC-Q-TOF-MS）用于识别药物成分和代谢物。这些技术不仅提高了研究的准确性和可靠性，还为后续的深入研究奠定了基础。同时，研究者还通过数据分析，探索了药物成分与代谢物之间的关联，为中药复方的药效机制研究提供了新的方法和工具。

本研究的意义不仅在于揭示了生脉饮的药效物质基础，还在于其对慢性心力衰竭治疗的科学支持。通过 Chinmedomics 方法，研究者能够更系统地分析中药复方的作用，从而为中药的现代化和国际化提供依据。此外，研究结果也为慢性心力衰竭的治疗提供了新的思路，即通过调节代谢过程，改善心脏功能，减轻炎症反应和氧化应激，从而达到治疗目的。

总之，本研究通过建立慢性心力衰竭动物模型，结合多种实验手段和先进的分析技术，全面探讨了生脉饮在治疗慢性心力衰竭中的作用机制和药效物质基础。研究结果表明，生脉饮能够有效改善心功能，降低炎症因子和氧化应激水平，同时调控多种代谢物，显示出其在慢性心力衰竭治疗中的潜力。这一发现不仅为中药研究提供了新的视角，也为慢性心力衰竭的治疗提供了科学依据和新的方向。未来的研究可以进一步探讨这些成分的具体作用机制，以及它们在不同人群中的应用效果，从而推动中药在现代医学中的更广泛应用。