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为探究苍术（Atractylodes lancea）不同颜色分泌腔（SCs）标记代谢物及主要药效归因问题，研究人员开展了代谢组学分析及小鼠实验。结果发现 3 种非极性聚乙炔与红色 SCs 相关，苍术活性成分按特定比例组合可改善小鼠脾虚腹泻症状。该研究为中药道地性等提供新见解。
** 在传统中药的宝库中，苍术（Atractylodes lancea）的根茎一直占据着重要地位。它在东亚地区作为传统药物被广泛应用，具有护肝、控血糖、利尿以及抗缺氧等多种功效，这些神奇功效主要得益于其富含的倍半萜类（如茅术醇 hinesol、苍术酮 atractylon）等药用成分。而且，不同地区的苍术质量参差不齐，其中我国江苏茅山产的苍术（JAR）药效最佳，人们发现其红色分泌腔似乎与高品质紧密相关。然而，这颜色变化背后的具体原因却如同迷雾一般，困扰着科研人员；同时，苍术主要药效究竟是源于某一种成分，还是多种成分协同作用，也亟待解答。为了揭开这些谜团，中国中医科学院等研究机构的科研人员踏上了探索之旅。最终他们的研究成果发表在《Molecular Horticulture》上，这一成果为深入理解苍术的药用价值提供了全新视角。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。他们首先选取了来自不同地区的苍术样本，利用激光捕获显微切割技术（Laser Capture Microdissection，LCM）分离出分泌腔，然后借助气相色谱 - 质谱联用技术（GC - MS）、液相色谱 - 质谱联用技术（LC - MS）对代谢物进行检测分析，还通过解吸电喷雾电离 - 光离子化质谱成像技术（DESI/PI - MSI）对代谢物进行空间可视化研究。此外，利用 ICR 小鼠构建脾虚腹泻模型，开展药理学实验。
下面让我们深入了解一下具体的研究结果：
- 不同颜色分泌腔的代谢物差异：研究人员对 JAR 中红色分泌腔（RSCs）、黄色分泌腔（YSCs）和非分泌腔（NSCs）进行 GC - MS 分析，发现 RSCs 含有的代谢物数量最多（74 种），NSCs 最少（40 种），且倍半萜类在 RSCs 中含量更高。进一步分析发现红、黄、非分泌腔有独特的代谢物组成，9 种化合物同时存在于红、黄腔中，可能与红色形成有关。通过对不同地区苍术样本（JAR、HAR、SAR）分泌腔的研究，利用 OPLS - DA 分析，发现红色 SCs 含有独特代谢物，3 种聚乙炔与红色 SCs 紧密相关，进一步靶向分析确认了苍术素（atractylodin）和 (4E,6E,12E)- 十四碳三烯 - 8,10 - 二炔 - 1,3 - 二醇二乙酸酯（(4E,6E,12E)-tetradecatriene - 8,10 - diyne - 1,3 - dioldiacetate）在红色 SCs 中的存在。模拟实验证实这两种代谢物是导致 SCs 呈现红色的原因，而极性代谢物与红色 SCs 并无关联。
- 关键代谢物的原位积累：研究人员利用 DESI/PI - MSI 对 JAR 冰冻切片中的主要差异代谢物进行空间可视化研究，发现苍术素（m/z 183.0807）和 (4E,6E,12E)- 十四碳三烯 - 8,10 - 二炔 - 1,3 - 二醇二乙酸酯（m/z 301.2164）与 JAR 中有色 SCs 高度相关，表明这两种物质的高积累可能是苍术出现朱砂样色斑的原因。
- 苍术活性成分对消化系统的影响：研究人员利用 ICR 小鼠模型，用不同比例的苍术活性化合物进行处理。实验结果显示，经过处理的小鼠在精神状态、皮毛光泽、食物摄入量、活动能力以及粪便形态等方面均有改善，体重和粪便水分含量也有所增加。对血清中胃动素（MTL）、胃泌素（GAS）、血管活性肠肽（VIP）以及促炎细胞因子白细胞介素 - 1β（IL - 1β）、白细胞介素 - 6（IL - 6）、肿瘤坏死因子 α（TNF - α）的检测发现，不同处理组对这些指标有不同程度的调节作用。病理染色结果表明，与道地药材 JAR 成分相似的处理组（Exp + All），在改善结肠腺细胞和杯状细胞的排列及结构完整性方面效果最为显著，说明活性化合物的最佳比例能发挥最佳药效。
综合上述研究，研究人员系统分析了两种具有不同分泌腔特征的苍术样本，确定了苍术素和 (4E,6E,12E)- 十四碳三烯 - 8,10 - 二炔 - 1,3 - 二醇二乙酸酯与苍术红色分泌腔显著相关。尽管受研究方法和中药样本复杂性的限制，可能还有其他重要代谢物未被发现，但通过小鼠实验表明，苍术的道地化学成分能显著改善小鼠脾虚腹泻症状，苍术素在治疗效果中发挥了重要作用。这项研究为理解中药道地性以及苍术红色分泌腔这一最优表型的分子基础提供了前所未有的见解，有助于推动中药现代化研究，为进一步开发和利用苍术的药用价值提供了科学依据，也为其他中药材的研究提供了新思路和方法。
