一文回顧2021年中藥在單體、復方、腸道微生物領域研究進展
當前，各類儀器分析技術及平臺，尤其是質譜技術的長足發展，促進了中藥化學成分的系統高效解析。隨著組學技術的發展，系統生物學和網絡生物學發展十分迅速，為解析中藥對機體調節機制提供了強大支撐。在中醫原創理論指導下，整合多學科技術方法，將推動中藥作用模式解析，促進中藥及醫藥領域的新發現。今天，中科新生命為大家精心盤點了中藥領域研究進展及2021年高分精選文章簡讀，希望能為大家提供一些科研思路，也祝愿各位老師在2022年再創高峰
1 中藥單體
據不完全統計，迄今為止，中藥領域涉及單體文章，共發表10493篇，其中IF≥10的文章共1108篇；2021年發表1521篇，IF≥10的文章132篇，具體如下：
2 中藥復方
據不完全統計，迄今為止，中藥領域涉及復方文章，共發表21294篇，其中IF≥10的文章共97篇；2021年發表3705篇，IF≥10的文章15篇，具體如下：
3 中藥腸道微生物
據不完全統計，迄今為止，中藥領域涉及腸道微生物文章，共發表1541篇，其中IF≥10的文章共44篇；2021年發表546篇，IF≥10的文章10篇，具體如下：
精選文獻簡讀
一、中藥單體
1
文獻名稱：The phytochemical hyperforin triggers thermogenesis in adipose tissue via a Dlat-AMPK signaling axis to curb obesity
發表期刊：Cell Metabolism（IF=27.2）
組學技術：CMAP基因組系統關聯、小分子—蛋白互作質譜法
實驗材料：小鼠脂肪細胞、脂肪組織，人體皮下和內臟脂肪組織
技術路線：
· CMAP基因組系統關聯篩選到貫葉金絲桃素為小鼠的抗肥胖劑；
· 金絲桃素促進脂肪組織生熱、體重減輕；
· 小分子—蛋白互作質譜、微量熱泳動分析和分子對接結合，鑒定Dlat為HPF的直接靶點；
· 體內體外驗證HPF誘導的產熱作用由Dlat AMPK-PGC1a軸調節。
小結：本研究通過CMAP基因組系統關聯技術（Connectivity Map）技術，發現貫葉連翹提取化合物—貫葉金絲桃素(HPF)，可以通過促進脂肪組織產熱，抑制肥胖。作者使用小分子—蛋白互作質譜鑒定出Dlat為貫葉金絲桃素的直接分子靶點，并且揭示它對貫葉金絲桃素介導的脂肪細胞產熱起關鍵作用。
2
文獻名稱：Breviscapine Alleviates NASH by inhibiting TGF-β-activated Kinase 1-dependent signaling（客戶文章）
發表期刊：Hepatology（IF=17.4）
組學技術：轉錄組學、蛋白質組學、磷酸化蛋白質組學
實驗材料：小鼠組織及血清
技術路線：
· 體內、體外實驗驗證燈盞花乙素對非酒精性脂肪性肝炎(NASH)有療效；
· 轉錄組學、蛋白質組學及磷酸化蛋白質組學表明，其關鍵機制是抑制TAK1磷酸化和MAPK信號級聯反應；
· 抑制劑干預靶蛋白，驗證靶蛋白在藥物分子發揮效應中的地位。
小結：本研究在體內和體外評估了燈盞花素對肝脂肪變性、炎癥和纖維化發展的影響。燈盞花素治療顯著降低了喂食高脂肪飲食、高脂肪/高膽固醇飲食或蛋氨酸和膽堿缺乏的小鼠的脂質積累、炎癥細胞浸潤、肝損傷和纖維化。轉錄組學、蛋白質組學、磷酸化蛋白質組學分析進一步表明，其關鍵機制是抑制TAK1磷酸化和隨后的MAPK信號級聯反應。用TAK1抑制劑治療消除了燈盞花素介導的代謝脅迫下的肝臟保護作用。分子對接表明燈盞花素直接與TAK1結合。燈盞花素通過直接抑制TAK1信號通路來阻止代謝應激誘導的非酒精性脂肪性肝炎進展，可能是治療非酒精性脂肪性肝炎的一種候選藥物。
二、中藥復方
1
文獻名稱：The Identification of the Biomarkers of Sheng-Ji Hua-Yu Formula Treated Diabetic Wound Healing Using Modular Pharmacology（客戶文章）
發表期刊：Frontiers in Pharmacology（IF=5.8）
組學技術：中藥成分分析、定量分析、網絡藥理學
實驗材料：小鼠皮膚組織
技術路線：
· 網絡藥理學：構建生濟化瘀方關鍵成分和靶標網絡；
· 分子對接：篩選關鍵基因，驗證核心靶點；
· 成分分析：LC-MS/MS鑒定及定量化學成分，建立質量控制方法；
· 體內實驗：驗證生物標志物及信號通路。
小結：本研究通過網絡藥理學構建生濟化瘀方的成分和靶標網絡，ClusterONE算法識別關鍵基因和核心通路，分子對接和體內實驗驗證生濟化瘀方的生物標志物。LC-MS/MS鑒定和定量化學成分，富集分析表明其通過神經活性配體-受體相互作用和cAMP信號通路的調節，從而改善糖尿病創面愈合樣損傷。
2
文獻名稱：TMT-based proteomics analysis reveals the protective effect of Jueyin granules on imiquimod-induced psoriasis mouse model by causing autophagy（客戶文章）
發表期刊：Phytomedicine（IF=5.3）
組學技術：中藥成分分析、定量分析、TMT蛋白質組學
實驗材料：小鼠皮膚組織
技術路線：
· 成分分析：LC-MS/MS鑒定及定量決銀顆粒化學成分分析，建立質量控制方法；
· TMT定量蛋白質組學：分析差異表達蛋白(DEPs)；
· 體內實驗：鑒定并驗證關鍵蛋白，證實決銀顆粒對銀屑病的作用機制。
小結：本研究首次使用LC-MS/MS對決銀顆粒的成分進行定性和定量分析。此外，通過TMT定量蛋白質組學分析和實驗驗證，揭示了決銀顆粒可能通過上調ApoA1誘導細胞自噬，抑制CD4+T細胞和巨噬細胞的浸潤，減輕咪喹莫特誘導的銀屑病炎癥。
3
文獻名稱：Detection of an anti-angina therapeutic module in the effective population treated by a multi-target drug Danhong injection: a randomized trial
發表期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy（IF=18.1）
組學技術：中藥指紋圖譜、網絡藥理學、轉錄組學
實驗材料：中度癥狀性穩定型心絞痛患者
技術路線：
· 成分分析：LC-MS/MS指紋圖譜鑒定丹紅注射液（DHI）化學成分，建立質量控制方法；
· 臨床試驗：多中心、隨機、雙盲臨床試驗評估，顯示初始短期丹紅注射液療程緩解了心絞痛并改善了自我評估的健康狀況；
· 轉錄組學：差異基因分析，功能上不太可能與穩定型心絞痛有關；
· 模塊化網絡藥理：通過25個靶向功能模塊（TFM）網絡治療心絞痛，在不同反應人群中具有全局靈活性。
小結：本研究通過多中心、隨機、雙盲臨床試驗，在大約90天的隨訪中，丹紅注射液最初的短期療程以及最佳藥物治療，更大程度上緩解了心絞痛，并改善了自我評估的健康狀況。此外，本研究基于差異反應人群中的模塊靈活性，采用網絡藥理學來檢測多靶點藥物的有效治療模塊。
三、中藥腸道微生物
1
文獻名稱：Gut microbiota-derived inosine from dietary barley leaf supplementation attenuates colitis through PPARγ signaling activation
發表期刊：Microbiome（IF=14.6）
組學技術：16S rRNA、代謝組學、轉錄組學
實驗材料：葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導的結腸炎小鼠模型
技術路線：
· 藥效學研究大麥葉（BL）減輕葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導的小鼠結腸炎；
· 功能研究BL增強了結腸動力，提高了粘膜屏障功能；
· 轉錄組學表明BL可能與PPARγ信號轉導通路有關；
· 代謝組學表明BL促進腸道菌群來源的嘌呤代謝物的富集；
· 體內體外驗證，肌苷激活人結腸上皮細胞中的PPARγ信號及功能，通過A2AR/PPARγ改善腸道功能及結腸炎。
小結：本研究通過16S rRNA轉錄組學分析，發現大麥葉可改善葡聚糖硫酸鈉(DSS)引發的腸道菌群失調，其機制是通過激活PPARγ信號轉導，提高腸粘膜屏障作用所引發的。代謝組學分析表明腸道菌群通過調控結腸組織中大麥葉誘導的代謝重編程增強糖酵解過程而發揮作用。補充外源性肌苷可產生與大麥葉相似的結腸炎保護作用。本研究為大麥葉對結腸炎保護作用潛在機制提供了新的見解，并論證大麥葉和肌苷在預防潰瘍性結腸炎中的潛在應用。
2
文獻名稱：Ginseng polysaccharides alter the gut microbiota and kynurenine/tryptophan ratio，potentiating the antitumour effect of antiprogrammed cell death 1/programmed cell death ligand 1 (anti- PD-1/PD- L1) immunotherapy
發表期刊：Gut（IF=23.0）
組學技術：16S PicBio SMRT測序、靶向代謝組學（短鏈脂肪酸、色氨酸代謝通路）、轉錄組學
實驗材料：LLC荷瘤小鼠模型、非小細胞肺癌患者
技術路線：
· 聯合治療對動物模型的抗腫瘤作用：抑制腫瘤生長，提高動物存活，激活CD8+T細胞，抑制Tregs細胞；
· 聯合治療對腸道微生態的作用：改善菌群組成，減少炎癥浸潤，增強細胞保護功能；
· 聯合治療對菌群相關代謝物的作用：影響短鏈脂肪酸、色氨酸代謝；
· 臨床分析：免疫治療響應 VS 非響應患者的腸道菌群差異，狄氏副擬桿菌等豐度較高，且與治療響應及預后有關；
· 聯合治療對非響應患者糞便移植動物的治療效果：恢復免疫治療響應，伴隨免疫、腸道菌群組成及其相關代謝物的相應改變。
小結：本研究利用肺癌荷瘤小鼠小鼠模型實驗和臨床樣本，通過糞菌移植(FMT)、16S PacBio單分子實時測序(SMRT)和代謝組學分析，發現人參多糖（GPs）可增強非小細胞肺癌患者對PD-1免疫治療的敏感性。狄氏副擬桿菌和普通擬桿菌也可作為抗PD-1免疫治療的佐劑。腸道菌群可用于預測抗PD-1免疫療法反應的新型生物標志物。可見，本研究揭示了中藥通過調控腸道菌群增強腫瘤免疫治療的巨大應用潛力。
3
文獻名稱：Polyamine metabolism links gut microbiota and testicular dysfunction
發表期刊：Microbiome（IF=14.6）
組學技術：宏基因組、代謝組學
實驗材料：小鼠睪丸損傷模型
技術路線：
· 雷公藤甲素注射造成嚴重的睪丸損傷，影響包括精胺代謝在內的多條代謝途徑的改變；
· 睪丸損傷后，多胺代謝在睪丸和腸道微生物群中均受到抑制；
· 補充多胺可改善睪丸功能障礙；
· 由精胺調節的熱休克蛋白70家族（HSP70s）可防止睪丸損傷；
· 抗生素去除腸道菌群加劇了睪丸損傷，移植狄氏副擬桿菌可改善睪丸損傷。
小結：本研究以雷公藤甲素誘導小鼠睪丸損傷為模型，采用代謝組學與宏基因組學分析發現雷公藤甲素抑制多胺的生物合成與吸收，同時破壞多胺產生菌的動態平衡。補充多胺或者移植腸道菌群能夠改善睪丸損傷，揭示了腸道菌群在改善睪丸損傷中發揮重要作用。進一步研究發現，精胺的保護作用依賴于HSP70蛋白的上調。
1 中藥單體
據不完全統計，迄今為止，中藥領域涉及單體文章，共發表10493篇，其中IF≥10的文章共1108篇；2021年發表1521篇，IF≥10的文章132篇，具體如下：
2 中藥復方
據不完全統計，迄今為止，中藥領域涉及復方文章，共發表21294篇，其中IF≥10的文章共97篇；2021年發表3705篇，IF≥10的文章15篇，具體如下：
3 中藥腸道微生物
據不完全統計，迄今為止，中藥領域涉及腸道微生物文章，共發表1541篇，其中IF≥10的文章共44篇；2021年發表546篇，IF≥10的文章10篇，具體如下：
精選文獻簡讀
一、中藥單體
1
文獻名稱：The phytochemical hyperforin triggers thermogenesis in adipose tissue via a Dlat-AMPK signaling axis to curb obesity
發表期刊：Cell Metabolism（IF=27.2）
組學技術：CMAP基因組系統關聯、小分子—蛋白互作質譜法
實驗材料：小鼠脂肪細胞、脂肪組織，人體皮下和內臟脂肪組織
技術路線：
· CMAP基因組系統關聯篩選到貫葉金絲桃素為小鼠的抗肥胖劑；
· 金絲桃素促進脂肪組織生熱、體重減輕；
· 小分子—蛋白互作質譜、微量熱泳動分析和分子對接結合，鑒定Dlat為HPF的直接靶點；
· 體內體外驗證HPF誘導的產熱作用由Dlat AMPK-PGC1a軸調節。
小結：本研究通過CMAP基因組系統關聯技術（Connectivity Map）技術，發現貫葉連翹提取化合物—貫葉金絲桃素(HPF)，可以通過促進脂肪組織產熱，抑制肥胖。作者使用小分子—蛋白互作質譜鑒定出Dlat為貫葉金絲桃素的直接分子靶點，并且揭示它對貫葉金絲桃素介導的脂肪細胞產熱起關鍵作用。
2
文獻名稱：Breviscapine Alleviates NASH by inhibiting TGF-β-activated Kinase 1-dependent signaling（客戶文章）
發表期刊：Hepatology（IF=17.4）
組學技術：轉錄組學、蛋白質組學、磷酸化蛋白質組學
實驗材料：小鼠組織及血清
技術路線：
· 體內、體外實驗驗證燈盞花乙素對非酒精性脂肪性肝炎(NASH)有療效；
· 轉錄組學、蛋白質組學及磷酸化蛋白質組學表明，其關鍵機制是抑制TAK1磷酸化和MAPK信號級聯反應；
· 抑制劑干預靶蛋白，驗證靶蛋白在藥物分子發揮效應中的地位。
小結：本研究在體內和體外評估了燈盞花素對肝脂肪變性、炎癥和纖維化發展的影響。燈盞花素治療顯著降低了喂食高脂肪飲食、高脂肪/高膽固醇飲食或蛋氨酸和膽堿缺乏的小鼠的脂質積累、炎癥細胞浸潤、肝損傷和纖維化。轉錄組學、蛋白質組學、磷酸化蛋白質組學分析進一步表明，其關鍵機制是抑制TAK1磷酸化和隨后的MAPK信號級聯反應。用TAK1抑制劑治療消除了燈盞花素介導的代謝脅迫下的肝臟保護作用。分子對接表明燈盞花素直接與TAK1結合。燈盞花素通過直接抑制TAK1信號通路來阻止代謝應激誘導的非酒精性脂肪性肝炎進展，可能是治療非酒精性脂肪性肝炎的一種候選藥物。
二、中藥復方
1
文獻名稱：The Identification of the Biomarkers of Sheng-Ji Hua-Yu Formula Treated Diabetic Wound Healing Using Modular Pharmacology（客戶文章）
發表期刊：Frontiers in Pharmacology（IF=5.8）
組學技術：中藥成分分析、定量分析、網絡藥理學
實驗材料：小鼠皮膚組織
技術路線：
· 網絡藥理學：構建生濟化瘀方關鍵成分和靶標網絡；
· 分子對接：篩選關鍵基因，驗證核心靶點；
· 成分分析：LC-MS/MS鑒定及定量化學成分，建立質量控制方法；
· 體內實驗：驗證生物標志物及信號通路。
小結：本研究通過網絡藥理學構建生濟化瘀方的成分和靶標網絡，ClusterONE算法識別關鍵基因和核心通路，分子對接和體內實驗驗證生濟化瘀方的生物標志物。LC-MS/MS鑒定和定量化學成分，富集分析表明其通過神經活性配體-受體相互作用和cAMP信號通路的調節，從而改善糖尿病創面愈合樣損傷。
2
文獻名稱：TMT-based proteomics analysis reveals the protective effect of Jueyin granules on imiquimod-induced psoriasis mouse model by causing autophagy（客戶文章）
發表期刊：Phytomedicine（IF=5.3）
組學技術：中藥成分分析、定量分析、TMT蛋白質組學
實驗材料：小鼠皮膚組織
技術路線：
· 成分分析：LC-MS/MS鑒定及定量決銀顆粒化學成分分析，建立質量控制方法；
· TMT定量蛋白質組學：分析差異表達蛋白(DEPs)；
· 體內實驗：鑒定并驗證關鍵蛋白，證實決銀顆粒對銀屑病的作用機制。
小結：本研究首次使用LC-MS/MS對決銀顆粒的成分進行定性和定量分析。此外，通過TMT定量蛋白質組學分析和實驗驗證，揭示了決銀顆粒可能通過上調ApoA1誘導細胞自噬，抑制CD4+T細胞和巨噬細胞的浸潤，減輕咪喹莫特誘導的銀屑病炎癥。
3
文獻名稱：Detection of an anti-angina therapeutic module in the effective population treated by a multi-target drug Danhong injection: a randomized trial
發表期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy（IF=18.1）
組學技術：中藥指紋圖譜、網絡藥理學、轉錄組學
實驗材料：中度癥狀性穩定型心絞痛患者
技術路線：
· 成分分析：LC-MS/MS指紋圖譜鑒定丹紅注射液（DHI）化學成分，建立質量控制方法；
· 臨床試驗：多中心、隨機、雙盲臨床試驗評估，顯示初始短期丹紅注射液療程緩解了心絞痛并改善了自我評估的健康狀況；
· 轉錄組學：差異基因分析，功能上不太可能與穩定型心絞痛有關；
· 模塊化網絡藥理：通過25個靶向功能模塊（TFM）網絡治療心絞痛，在不同反應人群中具有全局靈活性。
小結：本研究通過多中心、隨機、雙盲臨床試驗，在大約90天的隨訪中，丹紅注射液最初的短期療程以及最佳藥物治療，更大程度上緩解了心絞痛，并改善了自我評估的健康狀況。此外，本研究基于差異反應人群中的模塊靈活性，采用網絡藥理學來檢測多靶點藥物的有效治療模塊。
三、中藥腸道微生物
1
文獻名稱：Gut microbiota-derived inosine from dietary barley leaf supplementation attenuates colitis through PPARγ signaling activation
發表期刊：Microbiome（IF=14.6）
組學技術：16S rRNA、代謝組學、轉錄組學
實驗材料：葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導的結腸炎小鼠模型
技術路線：
· 藥效學研究大麥葉（BL）減輕葡聚糖硫酸鈉(DSS)誘導的小鼠結腸炎；
· 功能研究BL增強了結腸動力，提高了粘膜屏障功能；
· 轉錄組學表明BL可能與PPARγ信號轉導通路有關；
· 代謝組學表明BL促進腸道菌群來源的嘌呤代謝物的富集；
· 體內體外驗證，肌苷激活人結腸上皮細胞中的PPARγ信號及功能，通過A2AR/PPARγ改善腸道功能及結腸炎。
小結：本研究通過16S rRNA轉錄組學分析，發現大麥葉可改善葡聚糖硫酸鈉(DSS)引發的腸道菌群失調，其機制是通過激活PPARγ信號轉導，提高腸粘膜屏障作用所引發的。代謝組學分析表明腸道菌群通過調控結腸組織中大麥葉誘導的代謝重編程增強糖酵解過程而發揮作用。補充外源性肌苷可產生與大麥葉相似的結腸炎保護作用。本研究為大麥葉對結腸炎保護作用潛在機制提供了新的見解，并論證大麥葉和肌苷在預防潰瘍性結腸炎中的潛在應用。
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文獻名稱：Ginseng polysaccharides alter the gut microbiota and kynurenine/tryptophan ratio，potentiating the antitumour effect of antiprogrammed cell death 1/programmed cell death ligand 1 (anti- PD-1/PD- L1) immunotherapy
發表期刊：Gut（IF=23.0）
組學技術：16S PicBio SMRT測序、靶向代謝組學（短鏈脂肪酸、色氨酸代謝通路）、轉錄組學
實驗材料：LLC荷瘤小鼠模型、非小細胞肺癌患者
技術路線：
· 聯合治療對動物模型的抗腫瘤作用：抑制腫瘤生長，提高動物存活，激活CD8+T細胞，抑制Tregs細胞；
· 聯合治療對腸道微生態的作用：改善菌群組成，減少炎癥浸潤，增強細胞保護功能；
· 聯合治療對菌群相關代謝物的作用：影響短鏈脂肪酸、色氨酸代謝；
· 臨床分析：免疫治療響應 VS 非響應患者的腸道菌群差異，狄氏副擬桿菌等豐度較高，且與治療響應及預后有關；
· 聯合治療對非響應患者糞便移植動物的治療效果：恢復免疫治療響應，伴隨免疫、腸道菌群組成及其相關代謝物的相應改變。
小結：本研究利用肺癌荷瘤小鼠小鼠模型實驗和臨床樣本，通過糞菌移植(FMT)、16S PacBio單分子實時測序(SMRT)和代謝組學分析，發現人參多糖（GPs）可增強非小細胞肺癌患者對PD-1免疫治療的敏感性。狄氏副擬桿菌和普通擬桿菌也可作為抗PD-1免疫治療的佐劑。腸道菌群可用于預測抗PD-1免疫療法反應的新型生物標志物。可見，本研究揭示了中藥通過調控腸道菌群增強腫瘤免疫治療的巨大應用潛力。
3
文獻名稱：Polyamine metabolism links gut microbiota and testicular dysfunction
發表期刊：Microbiome（IF=14.6）
組學技術：宏基因組、代謝組學
實驗材料：小鼠睪丸損傷模型
技術路線：
· 雷公藤甲素注射造成嚴重的睪丸損傷，影響包括精胺代謝在內的多條代謝途徑的改變；
· 睪丸損傷后，多胺代謝在睪丸和腸道微生物群中均受到抑制；
· 補充多胺可改善睪丸功能障礙；
· 由精胺調節的熱休克蛋白70家族（HSP70s）可防止睪丸損傷；
· 抗生素去除腸道菌群加劇了睪丸損傷，移植狄氏副擬桿菌可改善睪丸損傷。
小結：本研究以雷公藤甲素誘導小鼠睪丸損傷為模型，采用代謝組學與宏基因組學分析發現雷公藤甲素抑制多胺的生物合成與吸收，同時破壞多胺產生菌的動態平衡。補充多胺或者移植腸道菌群能夠改善睪丸損傷，揭示了腸道菌群在改善睪丸損傷中發揮重要作用。進一步研究發現，精胺的保護作用依賴于HSP70蛋白的上調。
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