药性是中药作用于机体产生的生物效应的综合表达,中药的物质成分是药性发生的基础,而其机体状态则是药性效应表达的条件。本课题利用973“基于传统功用的中药药性理论关键科学问题”项目研究成果,就近年来中药枳实寒温药性异议的情况,运用现代动物实验研究方法,并首次采用基因芯片技术研究枳实的基本药性属性,探讨枳实药理作用的机理,以期为临床合理辨证用药提供科学的依据。目的:以虚寒证动物模型为平台进行物质能量代谢方面的研究,探讨枳实对虚寒证大鼠能量代谢方面的影响,进一步揭示实验动物寒热属性的客观指标,并研究其与枳实寒热属性的内在联系;应用基因芯片技术研究虚寒证大鼠肝基因表达谱,以及枳实与热药干姜、寒药大黄对模型大鼠肝基因表达的影响,进一步考证枳实的寒热属性,探讨中药药性理论研究的思路和方法。方法:采用中药复方灌胃法造模,观察大鼠外观、体重、体温、自主活动等一般情况,模型复制结束后分别给予枳实、干姜和大黄进行药物干预,采用化学比色分光光度计法测定大鼠肝组织乳酸、丙酮酸含量及ATP酶活力;采用酶联免疫吸附法检测大鼠血浆T3、T4、TSH、TRH含量。运用PLS法对上述指标建立回归模型,预测枳实的寒热属性。提取肝组织RNA,检测各组大鼠肝基因表达,对筛选的差异表达基因进行基因GO和KEGG通路分析,并选择部分差异基因进行实时荧光定量PCR实验验证芯片结果。结果:PLSR散点图显示虚寒组和空白组样本点完全分离,干姜组基本靠近正常组,大黄组基本靠近模型组,而枳实组在中心两侧均有分布。基因芯片结果显示虚寒组与空白组比较有1745条差异表达基因,GO和KEGG的富集分析差异基因主要涉及免疫应答、刺激应答及某些特殊代谢过程等方面。枳实组与模型组比较有1986条差异表达基因,GO功能显著性分析,发现差异表达基因几乎全部属于代谢相关过程;KEGG富集分析结果显示差异表达基因主要参与类固醇激素生物合成、抗原加工提呈、同种异体移植物排斥、病毒致癌作用、吞噬体、细胞粘附分子等信号通路的传导过程。干姜组、枳实组与模型组比较筛选出867条共同差异表达基因,大黄组、枳实组与模型组比较筛选出672条共同差异表达基因,在这些共同表达的差异基因中枳实组对其调控的差异倍数多数小于大黄组或干姜组;大黄组、干姜组、枳实组与模型组比较筛选出507条共同差异表达基因,在这些共同表达的差异基因中,枳实组基因的表达量多数介于干姜组和大黄组之间。结论:虚寒证模型动物的主要症状及体征与虚寒证的临床诊断基本相符,体现了虚寒证“阳虚内寒”的病理特点。通过PLSR散点图结果分析,得出枳实对虚寒证大鼠干预效果介于热性中药干姜与寒性中药大黄之间,并可在一定程度上改善大鼠的虚寒状态,结合预测评分得出中药枳实的药性为微温。虚寒证可能通过影响多种刺激应答相关基因的表达,导致免疫防御应答功能及刺激应答功能的降低,其蛋白降解、蛋白修饰及多种内源性、外源性物质的代谢通路的异常,造成了中医学所说的“精气夺则虚”“阳虚则寒”的状态,虚寒证“阳气不足”的分子机制可能与此类基因的异常表达相关。枳实作用于处于低代谢状态的虚寒证模型,主要通过调节氨基酸、蛋白及类固醇代谢相关基因来影响大鼠物质能量代谢过程,通过对免疫相关生物学过程的调节,影响大鼠的免疫应答及防御应答的能力,达到改善虚寒状态的目的。中药枳实对虚寒证大鼠基因的调控能力多介于热性中药干姜和寒性中药大黄之间,且与干姜调控的共表达基因数更多,这也与前面生化指标分析得出枳实药性微温相吻合。