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益心舒干预心衰导致海马功能异常的研究

随着我国人口老龄化进程的加速，心衰发病率呈上升趋势。而心衰患者普遍呈现一定程度的认知和情绪异常，例如记忆功能下降，抑郁和焦虑1。据报道，心衰患者发生脑功能异常的发生率在25%-80%2。研究表明，认知障碍与中枢神经系统的功能失调和神经损伤有关，尤其是海马组织异常。海马组织由于血管结构丰富，很容易受到心力衰竭加重期血流异常和低氧状态的影响。海马组织受损可导致心力衰竭患者的认知障碍，进而影响机体自身修复，降低患者的生活质量。目前，很多抗心衰的药物研究主要针对心脏或血管的干预，忽略了心衰导致的脑功能异常，尤其是与意识记忆有密切联系的海马组织。因此，有必要探讨心衰与脑功能异常的联系，以及抗心衰药物对海马组织异常的作用影响。

益心舒是由人参，麦冬，五味子，黄芪，丹参，川芎，山楂等7味药组成的中成药，临床广泛用于气阴两虚，瘀血阻脉所致的胸痹、胸痛、胸闷、心悸气短、脉结代、冠心病心绞痛见上述证候者，并取得了良好的疗效。然而，益心舒胶囊干预心衰导致脑功能异常的药效及其机制尚不明确。前期研究发现益心舒胶囊具有改善心脏功能的效果。本次研究将生物信息学方法和分子生物学技术结合，探究益心舒干预心衰导致海马功能异常的药效及其机制，一方面为证明益心舒干预心衰导致脑功能异常的药效作用，另一方面从分子层面阐释益心舒干预心衰导致海马功能异常的分子机制。

1.益心舒具有明显改善心衰大鼠心脏功能的作用

图1益心舒具有明显改善心衰大鼠心脏功能的作用

首先，我们建立了大鼠大鼠冠状动脉结扎心衰动物模型。在造模4周后，通过高频率超声影像系统和心衰标志物鉴定模型是否形成心衰。对于心衰成功后的大鼠进行随机分组，分别灌胃给予阳性药缬沙坦，益心舒和生理盐水，连续6周。从实验结果得到，益心舒明显的改善心衰大鼠心脏功能，主要指标包括左心室射血分数（LVEF，%）、短轴缩短率（LVFS，%）、BNP和NT-proBNP指标。

2.益心舒可改善心衰大鼠导致的海马血脑屏障通透性并降低炎性反应

图2益心舒可改善心衰大鼠导致的海马血脑屏障通透性并降低炎性反应

血脑屏障是维持大脑组织内环境相对稳定的重要屏障系统3。由于海马组织微血管较为丰富，若血脑屏障通透性增加，有害物质更易透过血脑屏障进入海马组织中。本研究通过wstrnblot方法检测与血脑屏障通透性相关的蛋白ZO-1和AQP4表达情况，发现益心舒可改善心衰导致的海马血脑屏障通透性。另外，有大量文献报道，海马组织的炎性反应与其功能异常密切相关。通过ELISA方法检测海马组织的炎性因子表达水平，本研究发现益心舒能明显降低海马组织的炎性因子水平，如IL-1bta、TNF-alpha和IL-6。这提示，益心舒可能通过改善血脑屏障，进而降低海马组织的炎性反应。

3.利用BATMAN-TCM等生物信息学技术，富集出益心舒作用的信号通路和活性成分

图3益心舒生物信息学研究结果

为了进一步研究益心舒干预心衰导致海马功能异常的作用机制，我们利用BATMAN-TCM数据库，对益心舒7味中药进行检索，得到其中化合物与药物靶点间的相互关系，其中分析相关的疾病，结果表明益心舒可能与焦虑、动脉粥样硬化、心衰等疾病相关。另外，通过KEGG分析，对益心舒可能作用的信号通路进行富集，发现PPAR信号通路具有统计学差异。结合BATMAN-TCM中的Function2TCM模块分析，发现益心舒中人参和五味子两味中药与PPAR信号通路密切相关，并具有统计学差异。最后，结合文献调研和BATMAN-TCM数据，用cytoscap软件分析PPAR信号通路中PPARD、PPARG(PPARγ)和PPARA等分子的自由度，结果发现PPARγ自由度在PPAR信号通路中最高。因此，本研究后续将以PPARγ为重点验证对象。

4.益心舒能上调心衰导致海马的PPARγ蛋白表达

图4益心舒能上调海马组织PPARγ的表达

为了进一步验证生物信息学筛选出来的PPARγ，我们通过了检测海马组织中的PPARγ的表达情况，结果发现益心舒能上调海马组织中的PPARγ的表达，且具有统计学差异。

有文献报道，PPARγ作为转录因子，通过反式阻抑机制对炎症反应具有明显的抑制作用。因此，其在炎症发生过程中发挥重要的调节作用。另外，PPARγ激动剂能明显抑制炎性细胞因子(IL-1bta、TNF-alpha和IL-6)的产生。这提示，益心舒可能通过作用与PPARγ信号通路，减少了海马组织的炎性反应。但是这需要后续实验证明益心舒的直接或间接作用。

本研究通过整合生物信息学技术和分子生物技术方法，探究益心舒干预心衰导致脑功能异常的药效及其机制，一方面证明益心舒干预心衰导致脑功能异常的药效作用，另一方面从分子层面阐释益心舒是通过上调海马组织中的PPARγ的表达来干预心衰导致脑功能异常。

研究成果以“YixinshuamlioratshippocampusabnormalityinducdbyhartfailurviathPPARγsignalingpathway”为题在线发表在RSCAdv.4。本研究工作得到国家重大新药创制重大专项、国家自然科学基金委等有关项目的资助。中国中医科学院中药研究所中药新药设计课题组的学生贤明华和王婷婷为该文章的第一作者。

参考文献：

1.Woo,M.A.tal.EurJHartFail,.

2.Camron,J.tal.CurrHartFailRp,.

3.Cristant,E.tal.ProcNatlAcadSciUSA,.

4.Xian,tal.RSCAdv.,.

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