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长期的临床实践及基础和临床研究均证明中药在治疗慢性、多基因复杂性疾病中具有一定的优势。多成分、多靶点的作用模式被认为是中药区别于传统化学药物的特色和优势，但中药发挥整体疗效的药效物质基础和机制大多仍不清晰。从中药的角度分析：一方面是由于中药自身成分构成的复杂性，在结构、理化性质、相对含量等方面存在较大差异；另一方面是由于中药成分群在生物体内暴露水平和处置规律的多样性，给中药体内药效物质基础解析和机制研究带来了极大挑战。从机体的角度分析：一方面是由于生物体生理、病理进程的复杂性，其中的关键信号网络机制尚不明确；另一方面是由于中药成分对生物体多器官、多维度的综合调节作用，其核心作用节点有待阐明。充分汲取中医药的理论精髓及几千年的临床用药经验，形成具有中医药特色的研究思想和理论，整合运用现代科学技术手段，加强对多组分、多靶点中药的研究与开发是推动创新药物研发的重要途径。
中药药代动力学是中药活性组分及作用机制研究的重要基础，在中药现代化研究链上发挥着“桥梁学科”的作用，在体内中药药效物质基础，多组分、多靶点作用模式与机制，方剂组分配伍机制等关键科学问题研究中均起着重要作用。在国家“重大新药创制”科技重大专项和国家自然科学基金重点项目等资助下，中国药科大学郝海平团队课题组经过多年的中药复方药代动力学研究，建立了多项中药复杂组分及其代谢产物分析的普适性关键技术，包括中药复杂组分快速检出与结构鉴定技术、中药体内外物质组关联代谢网络分析技术、高灵敏度的体内外中药多组分同步定量分析技术、基于相对暴露法的中药多成分药代动力学研究技术、中药多成分整合药代动力学研究技术、基于代谢组学的中药整体药效评价技术等，为深入解析中药药代-药效关联提供普适性方法和技术平台。近10年来，在国家自然科学基金杰出青年科学基金项目、重点项目的支持下，继续围绕中药体内过程与药效机制的关联研究进行攻关，形成了“反向药代动力学”“中药‘体内三维药效物质基础’”“中药‘多向代谢’”等系列创新理念与方法，在解析人参 ［1-2］ 、三七 ［3-4］ 、水飞蓟 ［5］ 、银杏叶 ［6］ 、甘草 ［7-8］ 、白芍 ［9］ 等中药，及生脉方 ［10-12］ 、清肠化湿方 ［13］ 等临床中药复方的作用机制方面取得了系列进展。本章围绕中药多组分药代-药效关联研究的关键科学问题，总结中国药科大学郝海平团队课题组在相关研究理论创新方面的思考与探索，并结合近年来的研究实践，探讨如何深入开展中药药理学创新研究。
现代社会慢性复杂性疾病发病率逐年上升，传统的基于单基因、单靶点的药物筛选和研发模式有着一定的局限性。中药天然产物有着悠久的临床应用基础，在防治慢性、复杂性疾病方面体现出显著优势，以中药活性成分为模板/来源的药物发现策略已成为新药研发的重要途径。然而，该领域也面临诸多挑战，其中的关键问题是体内物质基础及作用机制的阐明。当前药物研发决策体系中简单地将传统化学药物研发模式直接应用于基于中药活性成分的药物开发，尚未建立符合复杂组分中药自身特点的研究思路和体系。
目前较多活性良好中药活性成分的开发前景因为药动学性质不理想而受到质疑，造成这一现象的重要原因是当前药物研发决策体系中忽视了化学药物研发与基于中药活性成分的药物研发存在重要区别。化学药物的作用靶标已知，但是疗效及安全性有待临床验证；与此相反的是，很多中药的疗效/安全性在长期的临床应用实践中已被普遍认可，但是靶标及物质基础尚不明确。化学药物的开发过程是基于已知靶标评价候选药物ADME特性是否合适，其中涉及的单成分、单靶点的药代动力学、药效动力学评价技术体系显然不适用于多成分、多靶点药物评价。《中国中医药创新发展规划纲要（2006—2020年）》中明确指出建立符合中药自身特点的研究、评价方法和标准规范体系是当前中药现代化研究的主要任务之一。
中药在体内的转运、分布、代谢的处置规律与其药效的产生密切相关。在前期中药体内过程的研究中，我们发现中药有效成分通常在生物体内发生广泛代谢，发挥药效作用的主要是其活性代谢产物，典型代表如人参皂苷Rg 3 ，在肠道菌群作用下代谢生成人参皂苷Rh 2 和PPD发挥系统效应；此外，还有许多中药有效成分如人参皂苷、小檗碱等，口服生物利用度低，血药浓度极低，大部分不能够在心、脑等病灶器官有效分布，但是可以调节器官病理网络中的关键分子通路或内源性信号分子传递，通过整体、间接调节作用从而对病灶部位产生远程、多途径调控的作用。
由此可见，中药有效成分的药代动力学特征有着其自身的特殊性，存在药代动力学与药效动力学的表观矛盾，提示其体内过程与药效机制之间存在着不同于传统化学药物的关联模式。事实上，传统化学药物的研发关注药物对作用靶标的直接作用，是从先导化合物开始的药代动力学、药效动力学不断优选和临床验证模式；而中药的疗效和安全性有着临床应用基础，其物质基础和作用确靶标/机制需要深入阐明，传统化学单体药物开发中对生物利用度等PK特性的要求并不适用于该类天然产物活性成分。基于以上背景和思考，我们提出了“反向药代动力学（reverse pharmacokinetics）”的研究理念 ［14］ （图4-1）。该研究思想的核心在于提出中药活性成分的药代动力学研究并非评价候选化合物分子的吸收、分布、代谢、排泄（ADME）特性是否理想，而是从确切的临床药效指标出发，在全面阐明活性成分体内过程特性的基础上，结合特定的疾病发病机制和生物学规律，深入探讨活性成分群可能作用的多部位与多环节，从而揭示中药等天然产物的物质基础和作用机制，推动临床转化和新药开发，为创新药物的研发提供新策略和新分子。
许多天然活性成分（如白藜芦醇、姜黄素、小檗碱）具有确切的药理活性，然而口服生物利用度低等药动学性质使得其作用机制不明，应用于新药开发的前景受到质疑。基于“反向药代动力学”理论，基于中药活性成分的药物研发核心是根据疗效，通过药物代谢和药代动力学（DMPK）特性的不同揭示潜在作用物质基础及靶部位/靶标/机制的过程，从而从新的视角认识天然化合物药效学作用和药动学性质之间的不对应现象。因此，生物利用度差等药动学特征不应成为限制该类天然化合物开发成新药的障碍，而应当以天然化合物的体内处置规律为导向，寻找其作用靶部位/组织/靶分子，进而优化体外药效模型，提高体内外研究的相关性，从而有效阐明其作用靶标，提高新药发现的成功率与准确率。在前期的中药药代动力学研究实践中已建立的中药体内外复杂组群定性定量与关联网络分析、多组分药代动力学研究等共性关键技术，为深入揭示中药主要组分群的体内外转运、代谢途径、处置规律、暴露特征提供了重要技术支撑，对于中药药动/药效/机制研究具有重要推动作用。“反向药代动力学”理论已成功应用于研究小檗碱、白芍总苷等活性成分的药效机制研究 ［15-18］ 。
图4-1 “反向药代动力学”的研究理念在新药研发中的应用示意图
代谢是生物体摄取能量、维持机体稳态的重要途径，对于生命化学活动的正常进行及适应内外环境的变化具有重要意义。根据所代谢的物质不同，代谢分为糖代谢、脂质代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢等类型。传统的观点主要认为代谢物是基因和蛋白功能的下游产物。近年来，研究者认识到代谢物谱的变化不仅反映基因、蛋白功能与生化过程，代谢过程中的中间产物或终产物还可通过与基因组和蛋白组的相互作用，参与众多信号传递过程的调控并影响细胞的功能及命运，在宏观层面调节器官对话及生理病理过程。目前，围绕代谢调控的生理病理机制研究已成为国内外研究的前沿热点，为揭示肿瘤、糖尿病、冠心病、抑郁症等多种疾病的药物新靶标及干预策略提供了新思路。
单一通路研究难以诠释中药多靶标作用特点和中药“整体调节”的治疗思想。代谢组学可以定量描述生物内源性代谢物质的整体及其对内因和外因变化应答规律，在药物作用机制研究方面具有广泛用途，有助于从多方面、多角度探索中药作用机制，对于推动中医药现代化意义重大。目前代谢组学技术已广泛应用于中药的作用机制研究，系列研究表明中药可通过调节疾病状态下失衡的代谢网络发挥整体疗效，并可针对疾病状态或药物干预后的代谢谱变化开展生物标志物研究。然而，大多数研究仍停留在组学数据聚类分析和描述的层面，研究结果缺乏特异性，某些共性、高丰度代谢产物的升高或降低与疾病发生发展及药效的关联性不强，因果关联性研究极少，难以得出确证性结论。基于以上现象，本课题组提出在阐明内源活性信号分子代谢调控规律与信号传递机制的基础上，开展基于代谢信号分子调控的中药活性成分药代-药效关联研究；同时，利用活性中药成分作为“探针”，发现参与疾病发展及转归的关键代谢性信号分子。
基于代谢信号调控理论，研究表明人参皂苷口服吸收差，但可能通过调节外周炎症反应与色氨酸代谢产生远程抗抑郁效应 ［3，19］ 。基于前期人参皂苷通过调控外周犬尿氨酸代谢转运发挥“远程效应”的发现，阐明外周犬尿氨酸（kynurenine，Kyn）对炎症单核细胞的激活作用是影响小鼠抑郁行为的重要机制，发现Kyn在连接色氨酸代谢与抑郁症炎症免疫信号调节中的重要作用，并且提示调控Kyn/AhR信号轴在抑郁症治疗中的潜在作用，对于揭示皂苷类中药活性成分的脑保护机制及基于代谢调控的抗抑郁药物研发具有一定启示意义 ［20］ 。此外，通过对活性中药代谢调控机制的解析，发现系列信号代谢分子的新功能与新机制：发现Kyn的代谢产物犬尿喹啉酸（kynurenic acid，KA）对NLRP3炎症小体活化具有显著的调节作用，可诱导自噬依赖的NLRP3蛋白降解，参与到其抑制炎症小体活化的作用，揭示了KA作为内源性NLRP3炎症小体活化调节分子的新功能，并为精神应激加重肠炎提供了新发现 ［21］ ；基于水飞蓟宾/甘草酸调控NASH、生脉方/人参皂苷抗动脉粥样硬化的药效研究，发现胆汁酸及其受体FXR在调控炎症、细胞死亡中具有复杂的调控网络与机制；进一步基于炎症、感染模型揭示了胆汁酸是一类内源性NLRP3激活剂，并发现胆汁淤积加重感染性休克的分子机制 ［22］ 。
中药药效物质基础是指中药对某疾病产生治疗作用的全部药效成分的总和。传统的中药物质基础研究理论主要基于血清药物化学和血清药理学，认为中药有效成分必须以血液为载体输送到靶点从而产生药效作用，血清中含有的成分才是中药在体内直接发挥作用的物质，因而应用分离血清作用于体外模型进行药效评价及谱效关系研究 ［23］ 。以上理论及方法在中药药效物质基础研究方面取得了一定的成果，揭示了部分中药化学成分发挥药效的作用机制，但是药效的评价侧重于血液及特定病灶部位或某个药效指标，一定程度上脱离了中医整体观的理论，难以全面和准确阐明中药药效物质基础。
现代生物学中不断揭示的器官对话机制与中医学的整体观理念相辅相成，为阐明中药的作用机制带来了新的启示。在中药的药代动力学研究中，发现虽然某些成分由于生物利用度低、代谢消除迅速等原因难以在体内达到有效浓度，但可能通过调控内源性信号分子及器官相互作用而产生间接的、远程的调节效应，共同参与到中药的整体调节效应中。因此，中药发挥药效作用的物质基础不仅包括在生物体内具有适宜动力学特征的原型成分组及活性代谢物组，还包括吸收差但可在肠道部位发挥“远程调节”作用的活性成分。为了更好地阐明中药体内“多成分、多靶位、多环节”的协同整合作用，需要从中药体内过程特征出发，重视中药在体内多种器官中痕量/微量“非靶向”成分定性定量分析，关注弱吸收或难以吸收中药成分的协同作用，探索其可能经由肠道菌群、代谢、免疫调节系统，通过内源性活性小分子及分泌蛋白发挥临床功效。
基于以上思考和研究实践，课题组在“反向药代动力学”理论基础上提出中药“体内三维药效物质基础”的研究思想：中药在生物体内不同时间段、不同组织器官/细胞内具有不同成分组成，通过对不同组织器官的整合调节作用发挥药效，因而体内药效物质基础是多器官/细胞中直接作用与间接作用活性成分的综合。该理论强调以药代动力学为基础的药效学评价，在分析正常和模型状态下体内多组织成分动态组成基础上，从疾病的网络病理机制及中医药理论出发，通过多个细胞模型及整体动物验证实验，结合成分敲出/组合给药的形式，阐明药效物质基础及作用机制，对阐明中药体内“多成分、多靶位、多环节”的协同整合作用具有重要意义。该理论方法已应用在生脉方、银杏叶滴丸等中药制剂的物质基础研究中 ［10］ 。在揭示其体内过程的基础上，本课题组从肠道菌-肠道免疫系统互作、神经-免疫互动调控、肠-肝代谢调控等角度揭示其中活性物质组的药效作用新模式，以内源性活性物质代谢调控为切入点，全面揭示其保护心脑器官的药效物质组，对于研究中药复杂成分药效作用靶标和物质基础具有启示意义。
中药通过原型成分及其代谢产物共同起效已成为共识，但目前对于中药代谢的认识还较局限，大多是沿用化学药物经典代谢理论和技术进行中药的代谢研究，对中药代谢产物的解析方法还限于经典的Ⅰ相和Ⅱ相代谢产物研究的经典方法，中药代谢与活性、特别是中药整体疗效的关联研究极少，诸多理论和技术难题亟待突破。中药成分群易在肠道菌群及各种代谢酶的作用下，生成复杂多样的代谢产物；活性代谢产物是中药发挥整体药效作用的重要体内物质基础。在前期大量中药成分代谢研究中发现，中药代谢除了经典的Ⅰ相和Ⅱ相代谢反应外，还有两个显著不同于化学药物的代谢特征：一是由于中药成分群同系化合物的特点，通过水解、降解等代谢途径，断键后成为另一中药原型成分，如人参皂苷Rg 3 通过脱糖代谢后生成Rh 2 ，中药这种代谢途径并不产生新的物质，但会导致中药成分构成比的显著变化，从而可能对药效产生显著影响 ［4］ ；二是部分中药成分在肠道菌群的作用下，经过充分代谢后，可能生成内源性的代谢中间体，如单糖、短链脂肪酸、对羟基肉桂酸等，这些物质作为代谢中间体被生物体利用，从而可能导致生物体功能的改变，发挥药效作用 ［6］ 。
基于长期的研究实践，结合文献分析，本课题组提出中药“多向代谢”（polymetabolism）的新理论，指出中药复杂成分代谢具有不同于化学药物的代谢特点，包括质变代谢、量变代谢和内化代谢三种反应类型。①质变代谢：即经典Ⅰ/Ⅱ相代谢，经由经典的Ⅰ相、Ⅱ相代谢反应，产生新的物质，包括羟化、甲基化、葡糖醛酸化等产物；②量变代谢：中药同系成分群发生水解、降解等代谢反应，不产生新的物质，但改变了原中药同系成分群各成分的构成比；③内化代谢：经多步生物转化最终代谢成为人体内源性代谢中间体，整合到人体代谢过程中发挥药效作用。中药的这三类代谢反应，均可能通过不同的方式对其整体药效作用产生显著影响，包括产生新的活性代谢产物、改变有效成分构成比和整合调控生物体内源代谢网络三种方式。建立中药化学物质组及代谢产物组定性定量表征、复杂代谢产物分离制备、活性筛选与评价、多成分网络PK-PD等共性关键技术，从代谢物与机体神经-内分泌-免疫系统互作规律出发开展机制研究，深入阐明中药这三类代谢途径与整体药效作用的关系，有望突破中药体内药效物质基础研究的传统模式，丰富其多成分、多靶点作用特点的内涵与机制（图4-2）。
由于生物体信号与代谢网络、中药成分组成与体内代谢转化、中药代谢与机体代谢交互影响、代谢网络与信号网络的交互调控等多重、多维复杂性，中药多成分-多靶点的调控机制研究仍存在诸多共性的关键技术难题。针对以上问题，中国药科大学郝海平团队课题组在中药体内外复杂组分分析技术及多组学联合平台方面进行了不断的探索与改进。
中药成分构成复杂、代谢多样/广泛，内源代谢物干扰广泛等多个复杂因素的交互重叠，这使得中药“多向代谢”研究存在诸多关键技术难题，成为药效关联研究的瓶颈。在前期建立中药药代动力学研究技术体系基础上，发展与构建了中药“多向代谢”-药效桥接关键技术体系。
图4-2 中药“多向代谢”理论在药效机制研究中的应用示意图
（1）特征诊断离子延伸结合Stepped MS All 策略：
基于经典Ⅰ相、Ⅱ相代谢物多具有与原药相同的母核结构因而在MS/MS谱图中产生对应于母核结构的“特征诊断离子”，针对不同组群的特征诊断离子，开发出一种非偏向性的数据采集模式——Stepped MS All 技术 ［24］ 。该方法通过优化MS/MS条件的设置，最大限度地提高同系成分群特征诊断离子的检出率，有利于快速诊断代谢物的组群归属，有效解决中药复杂代谢物质组结构难断的问题。
（2）前体离子/中性丢失扫描触发检测（PIDAI/NLDAI）及鉴定策略：
传统的中药化学物质组-代谢物质组的鉴定均通过信息依赖采集法（information dependent acquisition，IDA）提供的高质量MS/MS图谱完成，然而该方法存在对高丰度成分的偏向性，易于错失低丰度活性物质的信息采集。PIDAI/NLDAI技术依赖于QTRAP仪器高灵敏度的前体离子/中性丢失扫描（precursor ion scanning/neutral loss scanning，PIS/NLS）检测模式，由同类成分的特征诊断离子的阳性响应触发IDA模式做全谱碎片离子扫描，通过整合PIS/NLS提供的特征诊断离子及IDA扫描所得的分子量和二级全谱碎片等多维信息，实现中药原药成分及其低丰度代谢物的检测及归属。
（3）基于肠黏膜成分谱的入血成分靶向解析策略：
很多中药先经过胃肠道或肠道菌群发生代谢，其代谢产物在肠黏膜中的浓度要高于血液循环系统中，更容易被检测到。因此，采用通过对肠黏膜中的样品进行全面鉴定后，根据肠黏膜中的指示信息，利用灵敏度更高的多反应监测（multiple reaction monitoring，MRM）模式，对血浆样品进行检测，从而将非靶向性的代谢物发现转化为靶向性的鉴定的研究思路，应用于银杏叶提取物大鼠给药后体内微量成分的检测，提高了检测的灵敏度与准确度 ［6］ 。
在前期表征出中药复杂化学物质组的基础上，通过对多个原药成分同时定量能完成对量变代谢产物的解析。对可获得标准品的原型成分及代谢物，基于UPLC-Q-TOF和UPLC-QTRAP等高分辨、高灵敏度仪器，建立同步、快速定量复杂中药体系中原型成分群、体内代谢物群的MRM方法，定量跟踪分析量变代谢物之间的体内转化及动态过程，为多组分整体药代动力学研究奠定分析基础。获得高纯度的原药标准品往往成为分析量变代谢物的瓶颈。因此，建立以下不依赖于标准品的关键技术，以期解决量变代谢物解析中的问题：
（1）基于化合物结构-离子强度关系策略的同系化合物定量法：
针对同系化合物中难以获得标准品的成分，依据同系组群中可获得标准品的物质，以同系成分的内在理化性质及溶剂组成为自变量，以离子强度为因变量，建立化合物结构-离子强度关系（quantitative structure and ionization intensity relationship，QSIIR）的多元线性回归模型。基于该模型，结合经典的MRM方法对中药中同系化合物群中无法获得标准品的物质在复杂基质中的含量进行绝对定量，该方法已在脉络宁注射液的成分鉴定中应用 ［25］ 。
（2）SMART定量技术快速筛选量变代谢物：
SMART（Stepped MS All Relied Transition）定量技术是利用四级杆-时间离子阱（Q-TOF）高质量分辨率和高速的优势，在Stepped MS All 模式下使生物样品中的原型药成分逐级断裂，选择对应于原型成分的特征碎片离子，并确定相应最优碰撞能量，完成不依赖于标准品的MRM监测对象及参数的确定。基于优化后的MRM参数，在三重四级杆上分析给药后不同时间点的生物样本中原型成分的响应的变化比值，快速筛选含量发生显著变化的原型成分，即经生物转化后产生的量变代谢物 ［26］ 。
（3）不依赖标准品的非同系类化合物的相对暴露定量法：
基于SMART策略初步确定含量发生显著变化的量变代谢物后，以提取物作为标准品，通过“稀释比标准曲线法”对血药浓度进行校正，血药浓度用相当于提取物中的成分量来表征。进一步基于“相对暴露法”，对中药中原型成分在复杂生物基质样本中的相对暴露程度等药代动力学参数进行计算。
对于经肠道菌群代谢为内源性代谢中间体的“内化”代谢产物，可以利用代谢组学技术，以LC-MS/MS为手段，结合代谢组学数据库检索出中药给药后含量显著增加的差异化合物，作为内化代谢产物的候选化合物；再基于原型成分的母核结构对应的特征碎片离子，筛选出对应于不同原型成分（组群）的内化代谢产物。由于内化代谢产物既可能来自给药后机体自身的代谢调节响应，也可能由外源的中药成分内化代谢产生，因此对原型成分进行同位素标记，基于高分辨质谱分析含未标记及标记化合物给药的生物样本，比较候选化合物的精确分子量的偏移及对应的MS/MS图谱，快速筛选出与原型药相关的内化代谢物及其代谢中间体，明确其代谢途径。
基因组学、蛋白质组学及代谢组学等系统生物学技术的发展和引入为多组分多靶点中药的整体药效评价与机制研究带来了重要动力。基于代谢组学与其他相关学科的交叉结合研究，将为解析中医药防治慢性、多基因复杂性疾病的作用特点与机制研究开拓新的视野。
为提高差异代谢物的检出率，郝海平研究团队分别建立与优化了针对内源活性小分子的靶向及非靶向代谢组分析技术。其中，针对色氨酸、胆汁酸、神经递质靶向代谢组学分析技术 ［27］ ，可实现对小鼠模型及临床样本中内源活性物质组的高通量分析；针对某些含量及丰度较低的内源性活性物质组，例如脂质组，建立一种高灵敏度及高特异性的检测方法，对生物样本中单甘油酯进行快速准确的定性及定量检测，该方法成功应用于各类细胞裂解液中单甘油酯的快速准确定性分析 ［28］ 。针对现有代谢物组化合物库的局限性，利用同一特定类别的化合物通常结构上具有一定的关联性因而可以通过代谢反应追踪的特点，建立基于代谢通路延伸策略（metabolic pathway extension approach，MPEA）的内源性代谢物预测技术：通过各代谢反应将各代谢物关联成网络，对网络中的各代谢物逐层进行鉴定，实现不依赖于标准品数据库的候选代谢物结构快速推导，解决了目前代谢组学研究中无法鉴定数据库未收录的代谢物的瓶颈问题，为全面发现与评价中药对内源代谢通路的调控机制提供新策略 ［29］ 。同时，优化非靶标物质组的检测与鉴定参数，提高代谢物分析灵敏度与准确度 ［30］ 。
在代谢组学平台建设基础上，同步建立蛋白质组学技术体系，用于药物活性成分及内源性活性分子的靶标发现研究。基于多组学整合研究，获得潜在的中药药效靶标，针对配体-靶标互作筛选研究中往往会产生较高的非特异性结合影响筛选的问题，所建立的原态-变性转换离子源质谱，可以用于检测及筛选基于非共价键形成的配体-蛋白复合物，鉴别与蛋白产生特异性结合的天然药物分子，同时获取其亲和力及解离常数等信息，明确各个配体与靶蛋白之间的结合亲和力及明确其作用是否具有特异性 ［31-32］ 。所开发的基于乙醛标记联合原态质谱MRM的配体-蛋白互作分析技术，为发现复杂细胞基质中的药物潜在互作分子提供新方法 ［33］ 。
基于免疫亲和色谱技术的活性成分筛选，利用活性代谢物与目标蛋白或组织的特异性结合，有效“垂钓”活性代谢物，主要包括：①制备活性代谢物“捕获”色谱系统，如细胞膜色谱。②活性代谢物在线检测系统，结合二维色谱技术和高分辨质谱技术，确证目标物分子组成。③在线柱切换系统收集活性代谢物。活性代谢物“敲除”：①制备液相系统收集指纹图谱中活性代谢物色谱峰。②重复富集敲除活性代谢物，色谱峰馏分进行分段浓缩纯化。③建立敲除活性代谢物色谱峰馏分分析方法，提高痕量成分检测灵敏度。
（1）中药代谢产物信息的采集与整合：
联用LC-MS与PDA检测模式，分析所收集的给药后生物样本，完成对各代谢产物液相部分的保留时间、质谱信息和紫外全扫描吸收谱数据的关联整合分析，对应确定各代谢物相对保留时间、质谱信息及紫外吸收特性。可根据同系化合物群选择对应最优吸收波长，并运用于制备液相的检测波长的确定。
（2）制备液相分离纯化目标代谢产物：
运用制备液相技术，根据不同代谢产物的紫外吸收特性，对不同时间段洗脱的或有较强响应的峰进行馏分收集。采用质谱对不同馏分进行初步判断，去除纯度较低、组分较杂的馏分，保留与药源性代谢产物质谱数据相对应的、较纯的馏分，并采用旋蒸浓缩、冻干和真空干燥等技术联用的方法获得制备样品粉末。
（1）Ⅰ/Ⅱ相代谢体系：
选取不同种属来源的肝微粒体，将其制备成肝微粒体温孵液，加入小型发酵容器中。将足量原型药物加入微粒体溶液中与之共孵育。收集反应产物，对目标代谢物进行分离提纯。取提纯后的目标代谢物进行质谱鉴定，将质谱结果作为质控和纯度鉴定指标。
（2）S9代谢体系：
制备大鼠肝脏及肠道S9于小型发酵罐中，投放足量的原药，启动反应。收集反应产物，对于目标代谢物进行分离提纯。对提纯后的目标代谢物进行质谱鉴定，将质谱结果作为质控和纯度鉴定指标。
（3）肠道菌群代谢体系：
取回盲瓣中内容物，接种到特定培养基中，在厌氧条件使其生长至临界浓度。根据发酵罐体积加入足量的原药材，启动反应。待代谢产物量基本足够后，加入有机溶剂终止反应。通过一系列手段将目标代谢产物分离提纯。取少量提纯后的代谢产物，制备成可进样的溶液并加入LC-MS/MS中进行定性检测，作为代谢产物的鉴定和质控指标。
建立原代细胞系（神经元、心肌细胞、T细胞、巨噬细胞等）、细胞株（血管内皮细胞、肝细胞、肠细胞、单核巨噬细胞等）或三维器官（类器官、球体肿瘤模型等）体系。根据病理网络特征及中药作用理论，以体内组织、细胞分布特征为导向，在各类体外药效模型中评价各类型代谢产物的生物活性；建立谱效分析的多变量回归、神经网络模型等数据处理方法，构建代谢物成分谱与药效的关联网络，通过“代谢谱-效”关系分析，预测主要代谢途径和相应产物的药效作用特点，为后续确证性研究提供参考依据。
根据前述“代谢谱-效”关系的研究结果，综合考虑疾病网络关键节点，优选对免疫调节、细胞保护、组织功能调节等重要环节具有潜在生物活性的代谢产物群，包括Ⅰ、Ⅱ相代谢产物，量变代谢产物，内化代谢产物，进行相应在体生物活性的确证性研究，探索代谢物的体内协同调节效应；通过基于机制的药动/药效桥接研究，在整体动物模型、体外细胞水平、分子水平确证药效作用机制和潜在药物作用靶标，探讨各类代谢产物的药效作用特点，最终揭示各类代谢产物变化对中药疗效的影响。
人参是传统中药的代表，临床广泛用于多种疾病的预防和治疗，如糖尿病、动脉粥样硬化、阿尔茨海默病、脑卒中、抑郁症。现代药理学研究发现，人参皂苷是人参的主要活性物质群，是人参对中枢神经系统、内分泌系统和免疫系统调节效应的物质基础。有关人参皂苷的药代动力学研究结果表明：人参皂苷类物质大多生物利用度较低，在脑内几乎没有分布。这种在靶器官低分布的药代动力学特征与人参皂苷的中枢神经保护药效之间形成了矛盾。这种药动学与药效学不相关的现象也提示，目前从脑内局部寻找人参皂苷的作用靶点或者解释人参皂苷作用机制的模式存在着一定的局限性。
人体是一个有机的整体，各器官和组织之间通过精密的相互作用共同维持机体内环境的稳态。近年来的研究指出：神经系统与免疫系统之间的相互作用参与到中枢神经系统的发育和功能等生理过程，而神经免疫系统互动的紊乱也是参与中枢神经系统疾病发生、发展的重要因素。这一生物学机制提示应当以一种整体的观点来研究中枢神经系统疾病的病理机制并寻找治疗策略。
基于人参皂苷的药代动力学-药效学矛盾现象和神经免疫互动的生物学机制，郝海平研究团队提出人参皂苷可能是通过一种间接机制发挥其中枢神经保护作用，而神经免疫互动的机制可能是人参皂苷的这一间接作用模式的生物学基础。在此假设的基础上，以人参皂苷Rg 1 为代表性人参皂苷类物质，研究中枢炎症状态下人参皂苷Rg 1 的药动学特征及其对神经免疫互动信号的干预方式，并在此基础上探讨人参皂苷Rg 1 的作用机制以及初步论证中枢炎症疾病的治疗新策略。
基于前期建立的人参皂苷类成分LC-MS/MS定量方法（定量的下限达到10ng/ml，且线性关系良好），对小鼠腹腔注射Rg 1 （20mg/kg）后生物样本中人参皂苷Rg 1 及其代谢物Rh 1 进行同步定量。结果表明，正常小鼠与脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）模型小鼠血液中Rg 1 的峰值约在250nmol/L左右，并随着时间逐渐降低。在8小时和12小时，血液中Rg 1 浓度维持在50nmol/L左右，提示LPS诱导的中枢炎症并未明显影响Rg 1 在血液中的经时变化过程。进一步考察正常组及模型组小鼠脑内Rg 1 的动态分布，结果表明：Rg 1 在正常小鼠及模型组小鼠脑内的分布峰浓度仅在1.5～3.5nmol/L范围，且在给药2.5小时以后基本无法测得Rg 1 在脑内的分布。与此相比，Rg 1 在肝脏的分布相对较高，并且中枢炎症模型小鼠中未观察到明显的肝脏分布的改变。Rg 1 在脾分布浓度较低，然而LPS诱导的炎症模型小鼠脾中的Rg 1 浓度相对与正常小鼠中的浓度有所增加。以上的实验结果表明，中枢的炎症激活状态并未显著增加Rg 1 在脑内的分布，并且Rg 1 仍主要分布在机体外周，从而初步排除了Rg 1 在脑内发挥直接的脑保护作用的可能性。此外，对血液及脑组织中的Rh 1 浓度测定结果表明：腹腔注射Rg 1 后其活性代谢产物Rh 1 并没有在中枢和外周血液有效分布，因此排除了Rg 1 的代谢物介导其中枢调节活性的可能性。
侧脑室注射LPS 24小时后，可以明显观察到小鼠体重的减轻（12.19%±0.78%），而假手术组却未见明显改变（1.98%±0.62%）。经典的行为学实验结果进一步表明，模型小鼠表现出明显的抑郁样行为，如对糖水偏好的显著缺失，强迫游泳和悬尾实验中不动时间的延长。Rg 1 给药小鼠体重减轻程度较模型组减少（9.89%±0.54%， P ＜0.05），糖水偏好及强迫游泳的不动时间指标均有显著改善（ P ＜0.05），悬尾实验中的不动时间有所减少，但未到达统计学的差异。以上实验结果初步确证了Rg 1 对于原发于中枢的炎症所诱导的抑郁样行为具有明显的改善作用。苏木精-伊红染色（HE染色）结果表明，单独给予LPS后可以明显观察到细胞核着色的减弱以及形态的异常，反映出神经元的皱缩与死亡。而给予Rg 1 后，出现皱缩或死亡的神经元明显减少，表明Rg 1 对于LPS诱导的神经损伤有一定的保护作用。此外，Iba-1免疫组化实验结果表明：LPS刺激后可以显著诱导小胶质细胞的活化，小胶质细胞形态同时发生明显改变，反映其高度活化的状态；而Rg 1 给药组的小鼠皮质中Iba-1阳性细胞数减少，同时细胞形态学上未观察到明显的肿胀，表明小胶质细胞活化程度的减弱。
对LPS诱导的抑郁样行为小鼠脑部色氨酸-犬尿氨酸代谢紊乱情况进行考察，结果表明：中枢注射LPS后，可以引起色氨酸代谢通路的显著改变，表现为5-羟色胺（5-hydroxytryptamine，5-HT）向5-羟吲哚乙酸（5-hydroxyindoleaceticacid，5-HIAA）的代谢转化增加，同时犬尿喹啉酸（kynurenic acid，KA）与3-羟基犬尿氨酸（3-hydroxykynurenine，3-HK）的比例减少，提示犬尿氨酸（kynurenine，Kyn）通路在中枢炎症作用下转向神经毒性物质的生成。在给予Rg 1 的小鼠中可以明显观察到：5-HT与5-HIAA的比例及KA与3-HK的比例均趋向正常水平，证明Rg 1 可以有效干预中枢色氨酸-犬尿氨酸的代谢紊乱，促进其向神经保护方向转化。中枢给予LPS后，血浆中的犬尿氨酸代谢通路产生了明显的动态变化，表现为Kyn、3-HK及KA生成的增加，提示中枢炎症导致了外周吲哚胺-2，3-双加氧酶（indoleamine-2，3-dioxygenase，IDO）的活化并进一步激活了犬尿氨酸向下游的代谢。在给予Rg 1 的小鼠血浆中，可以观察到中枢给予LPS组KA及3-HK的生成有所降低，且在24小时时显著降低（ P ＜0.05），而Rg 1 可以提高KA的水平，说明Rg 1 可以促进炎症状态下外周血液Kyn向KA的方向转化。
前期发现的Rg 1 分布于外周却可以有效抑制中枢促炎介质表达以及小胶质细胞过度活化的现象，提示Rg 1 对外周免疫细胞的中枢浸润情况可能会有调节作用。流式细胞术结果表明Rg 1 可以选择性地抑制外周Ly6C hi 单核细胞的中枢浸润，而对于中性粒细胞和CD4 + T细胞的浸润没有明显影响。Rg 1 对外周的选择性调节也提示Ly6C hi 单核细胞可能是介导Rg 1 抗神经炎症及脑保护作用的靶细胞。以此为切入点，进一步研究发现外周Kyn可通过激活芳香烃受体（aryl hydrocarbon receptor，AhR）信号而增强单核细胞的趋化能力与促炎作用，表现为Ly6C hi 单核细胞中枢浸润的增加与胶质细胞活化的增强。通过药物调节AhR信号或者耗竭外周单核细胞，可以阻断抑郁小鼠模型中Kyn的作用。以上研究结果共同提示，Kyn是一种具有免疫调节作用的信号分子，通过在中枢-外周的传递而介导了神经免疫互动的信号环路；人参皂苷通过干预外周Kyn的代谢而发挥间接的神经免疫调节作用，为理解其脑保护的“药动-药效”关联机制提供新思路。
水飞蓟来源于菊科药用植物大蓟 Silybum marianum （L.）Gaertn.的果实和种子，用来治疗肝胆疾病已有两千多年的历史。水飞蓟宾是其主要活性成分，具有确切的保肝作用，对病毒性肝炎、脂肪肝、肝纤维化、初期肝硬化、肝中毒等肝脏疾病均具有显著的治疗作用。国内以水飞蓟宾为主要成分的成品药物有水飞蓟宾胶囊、水飞蓟宾片、水飞蓟宾葡甲胺片等。水飞蓟宾在国内外临床应用广泛，有研究显示水飞蓟宾是西方发达国家最受欢迎的10种天然产物之一。然而目前对水飞蓟宾保肝作用机制的研究尚处于起步阶段，对其保肝机制的认识仅局限于抗炎、抗氧化作用，具体的作用机制和分子靶标尚不明确。
课题组前期对水飞蓟宾改善非酒精性脂肪性肝炎（non-alcoholic steatohepatitis，NASH）的机制和作用靶标进行探索。首先通过连续8周给予小鼠胆碱缺乏（methionine and choline deficient，MCD）饮食来复制NASH模型，同时在第6周起灌胃给予高低剂量的水飞蓟宾。造模结束后处死小鼠并收集血清和肝脏，通过多个指标来考察水飞蓟宾对MCD引起的NASH的保护作用。水飞蓟宾可显著降低MCD引起的肝指数升高及血清谷丙转氨酶（GPT）、谷草转氨酶（GOT）水平；肝脏切片病理分析结果显示，MCD饮食引起肝小叶内大量的脂肪空泡、肝细胞气球样变、大量肝细胞变性坏死，且有大量的炎症细胞灶性浸润，肝脏纤维化蛋白α-SMA表达上调，TUNEL阳染细胞增多，水飞蓟宾给药可显著减少脂肪空泡，缓解肝纤维化程度和凋亡程度，使肝小叶结构和肝细胞形态有不同程度的恢复。MCD组小鼠肝脏中IL-1β、IL-6及TNF-α的mRNA水平均显著上调，水飞蓟宾可以剂量依赖性地降低上述炎症因子水平。以上结果表明，水飞蓟宾对MCD引起的小鼠NASH具有确切的保护作用。
药代动力学研究表明，水飞蓟宾长期灌胃后水飞蓟宾在血浆中的暴露量极低，仅第一个时间点（1小时）的浓度高于定量下限（2ng/ml），其余时间点的血浆浓度监测不到。与此相比，肝脏中的暴露量相对较高，1小时的浓度约为300ng/g和200ng/g肝组织，4小时后浓度低于50ng/g肝组织。该结果支持水飞蓟宾可以直接作用于肝脏发挥调节作用。基于NASH的“二次打击”假说，研究从肝脏脂质代谢调控角度探讨水飞蓟宾的药效机制。代谢组学研究表明，水飞蓟宾对MCD饮食引起的各脂质和胆汁酸成分改变具有显著的纠正作用。参与脂质和胆汁酸代谢的相关基因表达分析结果显示，MCD饮食引起的小鼠NASH状态，小鼠肝脏中负责脂肪酸摄取的 Fatp2 、 Fatp5 和 L - fabp 的表达显著下调，参与脂肪酸合成的 Fasn 、 Accα 、 Gpat 、 Dgat1 和 Dgat2 的mRNA水平均显著上调，参与脂肪水解的 Hsl 和 Atgl 的mRNA水平显著升高，参与β氧化的 Lcad 、 Mcad 、 Cpt1 、 Acat1 、 Hmgcl 和 Hmgcs 的表达没有显著变化， Ucp - 2 、 Acox - 1 及 Cyp4a14 的表达上调；参与胆固醇向胆汁酸代谢转化的限速酶 Cyp7a1 表达显著上调，负责胆汁酸摄取的转运体 Ntcp 表达显著下调，胆管侧转运体 Bsep 和 Mrp2 表达显著下调，基底侧转运体 Mrp4 和 Ostβ 表达显著上调， Ost 没有显著变化，而水飞蓟宾对上述转运体表达异常均有显著的恢复作用。通过对上述脂质和胆汁酸代谢的调节，水飞蓟宾显著纠正NASH状态下的脂代谢紊乱，并最终治疗和缓解NASH。以上研究证实，通过对肝脏脂质代谢和转运的综合作用，水飞蓟宾直接作用于肝脏部位改善NASH疗效。
在全球范围内，脑卒中是人类第三大疾病致死因素，同时也是引起患者身体长期残疾或认知障碍的重要原因。脑卒中可分为两种：一种是脑血管堵塞引起的称为“缺血性卒中”；另一种是脑血管破裂引起的称为“出血性卒中”。其中前者占80%，后者占20%。以银杏提取物为原料制成的各种制剂，自20世纪90年代起，一直是治疗脑血管疾病的首选药。例如银杏内酯注射液，是一种由银杏二萜内酯提取物组成的标准制剂，临床上用于脑梗死再感染的神经保护治疗。本课题组在前期揭示银杏叶滴丸体内外复杂物质组及活性成分体内动力学特征的基础上，探索其抗缺血性脑卒中的药理作用机制。
建立最常见的局灶性缺血模型——大脑中动脉闭塞模型（middle cerebral artery occlusion，MCAO），验证银杏叶滴丸对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用，并对其神经以及肠黏膜形态和屏障功能的保护作用的可能机制进行探讨。脑缺血再灌注24小时后，假手术组（Sham）大鼠均没有异常行为，神经行为学评分为0；模型组（MCAO）大鼠神经行为学评分显著升高，评分值为3.12分±0.29分，出现较为严重的神经行为功能缺失，具体表现为向缺血侧倾倒或转圈；银杏叶滴丸预给药组神经行为学评分明显降低，且评分降低程度与剂量高低呈正相关（低剂量组评分值为1.87分±0.29分，高剂量组评分值为0.71分±0.15分），表明银杏叶滴丸能够明显改善大鼠脑缺血再灌注损伤神经损伤症状。2，3，5-氯化三苯基四氮唑（TTC）染色结果显示，Sham组的脑组织经染色后呈均匀一致的红色，而MCAO组栓塞侧脑半球肿胀、苍白、无光泽，其梗死面积占49.15%±6.67%；与MCAO组相比，银杏叶滴丸给药后可以显著缩小梗死范围（低剂量组梗死面积占29.60%±5.56%，高剂量组梗死面积占20.40%±2.07%），梗死主要区域缩小至皮质。此外，HE染色后可见Sham组皮质细胞结构正常，形态呈锥体或圆形，神经细胞密集且分布均匀；MCAO组缺血侧神经细胞周围间隙增宽，胞体肿胀，胞内有空泡，胞核呈现不规整形态；低剂量组梗死区神经细胞较MCAO组轻度水肿，正常与坏死细胞相间存在；高剂量组缺血坏死程度轻于低剂量组，细胞饱满，形态接近假手术组，表明高剂量组明显减轻缺血再灌注造成的脑损伤。
再灌注24小时后检测各组大鼠脑缺血侧的炎症细胞因子及趋化因子表达水平发现，与Sham组相比，MCAO组大鼠脑损伤侧的炎症因子（除IL-17外）和趋化因子均显著增加。趋化因子Cxcl2和Ccl2增加的数量级最大，呈现出几百倍的变化量。与MCAO组相比，银杏叶滴丸高剂量给药组TNF-α、IL-10、IL-17、Cxcl1、Cxcl2、Ccl3、Ccl5明显降低，但较假手术组水平仍有升高。
Sham组回肠黏膜结构完整，排列整齐，细长紧密；MCAO组部分绒毛融合、长度缩短，顶端部分破损或断裂，肠壁明显变薄，部分肠绒毛脱落和固有层分离；银杏叶低剂量组肠上皮细胞坏死较少，部分绒毛断裂，排列不连续；高剂量组较MCAO组情况明显得到改善，绒毛连续性好，提示银杏叶滴丸可明显缓解大鼠脑缺血导致的肠黏膜组织学及形态学损伤。MCAO造模后血浆中肠道通透性指示剂FITC-Dextran的荧光信号有增加趋势，但不具有显著性差异，而银杏叶滴丸可使血浆中的FITC-Dextran恢复到正常水平。
D-乳酸（D-lactic acid，D-LA）和LPS均是反映肠道屏障功能的敏感评价指标。当肠黏膜受损时，肠道通透性升高，肠道细菌产生的D-LA和LPS释放入血，致使二者在血液中的含量上升。与Sham组相比，MCAO组大鼠血浆中D-LA浓度升高了151.3%，LPS升高了153.3%。经过剂量为300mg/kg的银杏叶滴丸预处理后，D-LA浓度比MCAO组降低了24.9%，LPS下降了17.0%。综上可见，脑卒中状态下伴有肠道屏障的破坏，具体表现为肠道绒毛融合、长度缩短，顶端部分破损或断裂，肠壁明显变薄，部分肠绒毛脱落和固有层分离，且肠道紧密连接蛋白表达水平显著降低，使肠腔中的各类物质更易经肝门静脉进入体循环；银杏叶滴丸经口服途径给药后可以显著改善肠道屏障的完整性，恢复紧密连接蛋白的表达，降低肠腔中LPS等物质经肝门静脉血进入体循环的含量。
肠道微生物群发酵膳食纤维的主要产物是短链脂肪酸（short-chain fatty acid，SCFA）。短链脂肪酸主要包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐等，是具有神经活性的微生物代谢物。SCFA主要是碳水化合物经肠道菌群发酵产生，而后被肠道吸收进入血液循环并随血流进入各组织。首先考察了各组大鼠肠道内容物（回盲瓣和结肠内容物）、血浆以及脑损伤侧SCFA的含量。回盲瓣内容物中，MCAO组丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸含量显著增加；银杏叶滴丸给药可减少增加幅度，恢复到Sham组水平。结肠内容物中，MCAO组甲酸、乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、己酸、乳酸含量均显著增加；银杏叶滴丸给药可减少增加幅度，恢复到Sham组水平。体外Caco-2细胞实验表明，高剂量丙酸钠（50mmol/L）作用下，闭合蛋白（occludin）显著减少；丁酸钠在5mmol/L浓度下可显著减少密封蛋白-1（claudin-1）的表达，在高剂量20mmol/L下显著减少闭合蛋白表达。因此，在缺血性脑卒中的情况下，肠道中包括丙酸、丁酸等SCFA的浓度显著升高，高浓度丙酸、丁酸可以显著下调紧密连接蛋白的表达；而银杏叶滴丸可以显著降低肠道中多种SCFA的浓度，进而恢复紧密连接蛋白的表达，阻断炎症因子向脑区的聚集，保护脑组织。以上结果表明，调控MCAO后的肠道菌群SCFA代谢从而保护肠道屏障功能的完整性可能是银杏叶提取物改善脑卒中的重要原因。
中药物质基础和体内过程研究是阐明中药药效和作用机制重要基础，也是中药现代化进程的重要依据。然而中药组成成分的复杂性，特别是中药复方药效成分的多样性，使得其物质基础、药效机制及作用靶标研究难度较大，这是限制中药临床应用的重要因素之一。针对以上难题，郝海平研究团队经过长期探索，在建立系列中药体内外复杂物质组定性定量技术基础上，以中药活性成分的体内过程特征为指导开展代表性中药及中药复方制剂的作用机制与靶标发现研究。在丰富的研究实践基础上提出“反向药代动力学”“体内三维药效物质基础”“多向代谢”等药动-药效关联研究的创新理念与方法，形成了以中医药理论和临床疗效为基础，从解析中药复杂成分体内代谢处置规律出发，通过体内外模型结合多组学技术揭示中药活性成分群的潜在靶标组，最终再回到整体动物、细胞、分子水平进行药效靶标确证的研究路径。以上针对中药药效机制研究新模式有望应用到各类药效确切、物质基础不明确的天然创新药物的研发中，为推动创新药物的研发提供新思路。
“单靶点、高亲和力、高选择性”的药物研发理念受到了越来越多的质疑，药物研发模式的转变对现有的新药创制与评价体系提出了全新的要求。中医药在慢性、多基因复杂性疾病中具有独特的临床治疗优势，通过多成分、多靶点、多环节发挥作用，同步干预疾病发生发展的多个病理节点，逐步恢复机体内稳态，达到“治本”的作用。中药、天然产物中的效应成分生物利用度较低，但具有确切系统性活性是普遍现象。基于“反向药代动力学”理论，生物利用度差等药动学特性不佳的情况不应成为限制该类天然化合物开发成新药的障碍。通过加强中药成分的肠肝代谢处置研究，以天然化合物的PK特性为导向，寻找其作用靶部位/组织/靶分子，有助于提示体外药效研究模型的选择，从而有效阐明其治疗特定疾病的确切靶标。在慢性复杂性疾病防治中，中医注重“整体调节”，提出“脑病外治”“心脑同治”“治肝先治肠”等干预观念。揭示中药对肠道菌群的调控特别是代谢调控研究，从中寻找中药防治系统性疾病的“远程靶标”及其信号传递机制，已成为中药药代-药效关联研究的重点内容，有助于为中医理论内涵提供新的科学解释。因此，以“反向药代动力学”理论为指导的天然药物研发理念紧密联系了天然产物的体内过程与药效作用模式，将有利于提高新药发现的成功率。
机体代谢紊乱是众多慢性、多基因复杂性疾病，包括心脑血管、神经精神系统、肿瘤、骨质疏松等共同病理基础，中医药在调整恢复机体代谢内稳态中具有突出优势。大量研究已揭示通过调节肠道胆汁酸、色氨酸等代谢信号分子可对肝脏、心血管以及脑部的病变产生间接干预作用，为中药多成分多靶点临床防治优势提供了科学依据。代谢信号分子与神经、免疫、内分泌系统的交互作用是其发挥系统调节作用的重要机制，使得代谢失衡成为众多疾病的共同病理基础和药物靶点。随着生命科学的发展，代谢调控研究的深入有望为深入理解中西医临床疗效的内涵提供新认识，推动中西医结合临床防治策略的创新。同时，以活性中药成分为探针，将有助于揭示疾病发生与转归中发挥关键作用的代谢信号分子。
中药成分进入体内后，经过肠道菌群和机体介导的复杂“多向”代谢，形成了活性代谢物或者生物体的代谢中间体，从而对机体产生多部位、多维度的影响。中药成分对生物体代谢网络的扰动作用可能是基于原型成分或代谢物对核受体-代谢酶系统的直接作用，也有可能针对其他病理环节、信号通路进行的间接调控，还可能通过调节肠道菌群影响机体的系统代谢网络。因此，未来的研究有必要从中药体内代谢处置和代谢组学研究基础上进一步构建中药成分-机体（肠肝系统）-菌群的复杂代谢互作网络，揭示其与疾病发生与转归的因果联系，从而在理论和技术层面为确认中医药防治慢性复杂性疾病的作用靶标、探讨作用机制以至研发创新药物开辟全新的研究领域，真正彰显中医药防病治病的必要性和优势。
（ 郝海平 中国药科大学）
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