伴随着冠脉内溶栓和冠脉搭桥等治疗手段的广泛应用,心肌缺血/再灌注损伤(MI/RI)日益受到医药学家的高度关注,其发病率和病死率均呈上升趋势。研发安全有效的防治药物是国内外医药学专家研究的热点。中医药对MI/RI的治疗发挥着重要作用。丹参以其优秀的强心、舒张血管和抗血栓等作用,广泛应用于临床,如丹红注射液、丹香注射液等。年销售额达百亿,进行大品种改造潜力极大,但其药效物质基础不明,药理机制不清,难以得到国际医药界的认可和二次开发。我们课题组结合中医用药的基本哲学观点(整体观和辩证观)首次提出了全新的方剂药效物质研究策略"药效差示血清色谱法"(Differential efficacy of serum chromatographic analysis,DESCA)。基于这一研究策略,我们建立了检测血瘀证对证机体内药效物质的方法和技术平台,成功揭示了中药红花活血化瘀的药效物质基础为羟基红花黄色素A和红花黄色素A,其作用机制可能与其影响血液流变学,抑制氧化应激和心肌细胞凋亡有关。在对单方中药研究的基础上,课题组利用DESCA技术,深入研究了中药复方大品种丹红注射液治疗MI/R损伤的药效物质及作用机制,确定出丹红注射液中变化差最大的化学组分为羟基红花黄色素A、丹酚酸B、丹参素、原儿茶醛和迷迭香酸,进一步的研究表明羟基红花黄色素A、丹酚酸B、丹参素的药效更优,为丹红注射液治疗MI/R损伤大鼠的药效物质,其机制可能为激活RISK信号通路(PI3K-Akt和ERK1/2通路)多靶点、协同增效进行心肌保护,并对确定的药效物质进行了药效学的反馈验证。但在研究过程中,我们也清醒地意识到DESCA用于寻找药效物质存在一定局限:血药浓度-时间曲线与时间-效应曲线不一定重合,即存在发生最大药效时,血中真正活性成分可能已生物转化;血中活性成分浓度达峰时,药效尚未达到最高的情况。使得药效存在差异时,血中活性成分浓度差异较小无法辨识,药效物质无法确定。代谢组学是一门能快速阐明中药多组分如何通过多器官、多系统、多靶点实现整体作用的组学技术,其全景式、整体互动性、综合性与中药多组分、多靶点、整体调节的特点及中医药理论的整体观、辨证论治不谋而合。将DESCA与代谢组学结合,先差示出最大、最小药效点间的差异变量,再利用代谢组学模式识别法筛选出那些对两点间代谢组变化贡献突出的物质,不仅可以避免当血药浓度-时间曲线与时间-效应曲线不重合时药效物质的遗漏,也可以快速确定出由代谢组学获得的在疾病状态下海量变化的物质中与药效最密切相关的代谢物群,这些贡献突出的物质必定包括内源性代谢物(探讨机制)和外源性中药所含化学成分及其代谢物(寻找药效物质)。因此,2013年我们在MI/R大鼠的模型上初步利用DESCA-代谢组学技术,对丹参进行了研究,结果表明:对最大、最小药效点间代谢组变化贡献突出的内源性物质为葡萄糖、乳酸、木糖醇、甘油磷酸酯(糖代谢相关);3-羟基丁酸、甲基丙二酸、油酸、软脂酸、硬脂酸、肌醇、花生四烯酸、单硬脂酸甘油酯、胆固醇(脂代谢相关),Metaboanalyst软件分析提示丹参治疗冠心病的机制可能与调节糖脂代谢有关;外源性物质为丹参素、丹酚酸B、原儿茶醛、迷迭香酸(候选药效物质)。但是,丹参-降香配伍使用治疗冠心病的药效物质和具体作用机制尚不清楚。我们在MI/R大鼠缺血前即给予丹参-降香,结果表明丹参-降香可降低再灌注时大鼠血清游离脂肪酸水平、减小心肌组织中乙酰辅酶A/辅酶A比值,提示丹参-降香可抑制缺血心肌的脂肪酸氧化,通过调节能量代谢保护缺血心肌。在上述研究基础上,我们建立与临床更相近的小型猪冠心病心肌缺血血瘀证模型,利用DESCA-代谢组学技术,筛选出丹参-降香治疗冠心病的药效物质,阐明丹参-降香调节心肌糖脂代谢、治疗冠心病的具体作用机制,并揭示丹参-降香配伍使用的科学内涵。为丹参-降香及其组成方剂的国际推广和二次开发奠定基础,对弥补中医药研究中的薄弱环节,传承和弘扬中医药精髓,促进其国际化进程具有重要的科学意义。