斑马鱼吃中药行为分析揭示中药处方如何发挥作用——南开大学研究成果发现解析中药作用机理新思路

本报讯（通讯员 吴军辉 摄影报道）由于中西文化、中西医学体系的巨大差异，中药国际化道路艰难漫长。FDA（美国食品和药物管理局）对中药的审查核准条件极其严苛，英国药品管理局甚至从2014年起限制中成药在英销售。成分复杂、毒理不明、作用机理不清成为西方药政监管部门及民众质疑中药的关键问题。

近日，南开大学计算机与控制工程、药学、生命科学联合科研团队的最新成果《利用斑马鱼行为筛选具有神经活性的中药处方及生物靶点》发表在Nature出版集团的《Scientific Reports》杂志上(DOI:10.1038/srep05311)。该成果为揭示传统中药作用机理提供了全新研究思路，并对西方科学界理解、认可中药处方有所助益。

“西方的药品标准都是针对西药的，成分是什么、含量是多少、发生作用的机理是怎样的，都要求有清楚的数据显示，但这些要求对中药来说却很难实现，特别是作用机理。”南开大学生命科学学院、药物化学生物学国家重点实验室的冯喜增教授说。

针对这一问题，南开大学联合研究团队开展了基于与人类基因相似的斑马鱼行为分析，探究抗抑郁中药处方对斑马鱼睡眠/觉醒行为影响，并结合已知的西药运用相关性分析预测中药处方作用神经通路的研究。

南开大学药学院、药物化学生物学国家重点实验室白钢教授提供了柴胡疏肝散、甘麦大枣汤、桃红四物丸等7个经典的抗抑郁中药处方，并利用高压液相-质谱联合分析得到每一个处方所含的多种化学成分。随后，科研人员对4天大斑马鱼幼鱼分别喂食不同的中药，一段时间后，斑马鱼的睡眠时间、活动量、睡眠回合等多种行为均发生明显改变。

研究团队利用南开大学计算机与控制工程学院、机器人与信息自动化研究所赵新教授团队设计研发的一套视频追踪及数据转化系统，对给药后的斑马鱼运动变化进行实时跟踪和深度数据挖掘。“这样我们就得到了这7个中药处方对斑马鱼睡眠/觉醒行为影响的海量行为学数据。”联合科研团队成员王亚楠说。

在与已知抗抑郁西药对斑马鱼行为影响的数据进行比对分析后，研究人员发现这些中药处方与一些作用靶点已十分清楚的西药对斑马鱼产生了高度相似的行为影响。据此，科研团队预测出了这7个中药处方的作用机制。“比如，我们发现中药甘麦大枣汤与经典抗抑郁药马普替林存在行为数据的相似，由此推测它们通过共同的神经信号通路发挥疗效。后期，我们会通过实验有针对性地进行验证。”王亚楠说。

通过此行为学手段能够高通量的、快速的、可靠的对精神类药物进行筛选和评价，不仅仅局限在抗抑郁的中药处方，这为阐释中药的作用机理提供了一种新的思路和途径。

据了解，该研究得到国家自然科学基金委项目科学仪器基本研究重大专项、国家自然科学基金以及药物化学生物学国家重点实验室开放基金的资助。发文期刊《Scientific Reports》是Nature出版集团旗下的综合科学期刊，专注于进行多学科交叉的研究，位列国际综合类期刊第8名。

（实习编辑 张硕）