賴 仞 中國科學院昆明動物研究所 天然藥物功能蛋白質組學學科組
動物中藥是我國醫藥的重要組成部分,因中醫學認為其屬于“血肉有情之品”而備受重視。
有毒動物中藥藥材在傳統藥物研究和利用中占有重要的地位。然而,目前國內對多數有毒動物中藥藥材具體活性成分和作用機理的研究甚少,主要制約瓶頸在于其成分復雜、難于分離純化和進行結構識別。中國科學院昆明動物研究所賴仞、熊郁良、張云、肖昌華、王婉瑜等研究團隊成員長期研究傳統有毒動物中藥藥材發揮功效的物質基礎和作用機制,建立了相應的活性分子資源庫,研發了諸多創新藥物,逐步建立起“基于生物生存策略的有毒動物中藥功能成分定向挖掘技術體系”。
該技術體系的特色在于:1)理論創新:以有毒動物生存策略作為發掘功能成分的理論指導;2)技術創新:蛋白質組學結合藥理學手段跟蹤功能成分分離純化;3)集成創新:創建基于生物生存策略的有毒動物中藥功能成分定向挖掘技術體系,識別其實現生存策略的物質基礎,揭示這類中藥藥材發揮功效的物質基礎和作用機制。
通過該技術體系,他們從以下15種有毒動物中藥藥材中(眼鏡蛇、眼鏡王蛇、五步蛇、烙鐵頭、竹葉青、蝮蛇、中華蟾蜍、大蹼鈴蟾、無指盤臭蛙、綠臭蛙、華西雨蛙、滇蛙、黑帶蛙、大胡蜂、虻蟲)識別了與鎮痛、止血、抗血栓、降壓、抗癌、抗菌、抗氧化、抗風濕性關節炎、免疫調節等相關的活性分子,揭示這些藥材發揮藥效的物質基礎,從分子水平直接證明這類中藥的有效性;同時也識別了一些導致過敏、出血等相關副作用的物質,為安全利用這些藥材提供了指導。
這一系列工作為這類藥物的中藥現代化和創新藥物研發打下堅實基礎,獲得發明專利30項、實用新型專利1項,產生了良好的科學、社會和經濟價值,主要體現在:
1)從分子水平上揭示這些中藥藥材的具體有效成分。他們已從這些藥材中識別了800余種功能分子(包括抗菌肽、舒緩激肽、速激肽、抗血栓肽、蛋白酶抑制劑、蛋白酶、鈴蟾肽、抗氧化多肽、免疫抑制劑、磷脂酶、蜂毒肽、神經毒及皮膚修復肽等),并解析了其結構、作用靶點和機制;
2)有效分子群的辨識為這些中藥藥材標準的制定、炮制和應用提供了科學依據;
3)識別這些中藥藥材中過敏原等巨毒副作用的物質,為分離去除這些藥材中的毒副作用物質提供了方法,并為此類中藥中毒診斷與防治提供了思路;
4)部分動物毒素來源的活性分子已經被開發成為臨床藥物或正在開發,包括眼鏡蛇多肽神經毒素多肽、尖吻蝮蛇蛇毒凝血酶、胡蜂毒素多肽、牛虻抗血栓多肽、蜈蚣多肽等;
5)發展了蛇毒、蜂毒中毒救治方法,為救治蛇毒、蜂毒中毒病人提供了行之有效的技術手段。
中國科學院昆明動物研究所在相關領域研究成果顯著:近年來共發表SCI論文超過200篇,獲得省部級一等獎4項、二等獎6項。2013年,中國科學院昆明動物研究所“基于生物生存策略的有毒動物中藥功能成分定向挖掘技術體系”項目獲得國家技術發明二等獎。