朱砂安神丸（ZSASW），是一种历史悠久的中药方剂，被广泛应用于治疗失眠、焦虑及抑郁在内的多种疾病范畴。其核心成分朱砂，具有显著的镇静作用。此外，朱砂还被视为能够优化血液循环状态并有效减轻炎症反应的天然药物。

但朱砂也是有毒性的，与单纯使用朱砂相比，ZSASW所展现出的毒性水平显著降低，这一现象归因于该方剂中精心配伍的四种草本植物成分，它们协同作用，共同缓解了朱砂可能带来的潜在损害。尽管如此，关于这四种草药各自在减轻朱砂毒性方面的具体机制与贡献，目前尚缺乏全面而深入的科学阐释，有待后续研究进一步探索与明确。

 

近日，一篇题为“Traditional Chinese Medicine Zhusha Anshen Wan: Elucidation of Protective Effects on Liver, Kidney, and Intestine via 1H NMR Metabolomics of Individual Constituents”的学术文章，深入剖析了复方药物中单一成分对肝脏、肾脏及肠道保护作用的代谢机制。该研究成果为理解传统中药的药理作用及其作用机制提供了重要的科学依据。

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图1 论文首页

组织病理学分析

该研究采用高分辨率1H核磁共振波谱技术为基础的代谢组学策略，深入探究了ZSASW毒性减缓的潜在机制。同时，对肝、肾、肠等关键脏器的组织病理学评估以及详尽的血清生化分析，以确保研究的全面性和准确性。结果显示，朱砂与CAS处理组的主要病理特征包括广泛的肝细胞变性、坏死及凋亡现象（图2）。此外，朱砂、CAS及CRG处理组中均发现了肝细胞明显肿胀（即气球样变性）的病理表现，这一发现进一步印证了前述毒性作用的广泛性。

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图2 大鼠肝脏组织病理学

然而，与上述处理组形成鲜明对比的是，对照组、CCC组及CGU组在肝脏与肾脏组织（图3）上均未展现出明显的损伤迹象，这提示了这些组别在处理过程中可能具有更为稳定的生物学特性或更高效的保护机制。综上所述，该研究通过科学的实验设计与严谨的数据分析，为理解ZSASW的毒性效应及其缓解策略提供了有力的实验证据。

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图3 大鼠肾脏组织病理学

经朱砂给药处理后，大鼠肠道内部观察到大量红细胞呈现出血样特征。同时，在肠绒毛膜区域内，可明确识别到多数炎性细胞的存在。值得注意的是，除实验组外，包括对照组在内的所有其他给药组的大鼠，其肠腔及绒毛膜区域均未展现出任何异常形态（图4）。上述发现提示，ZSASW中所包含的多种中草药成分，可能对朱砂引发的肠道组织损伤具有潜在的缓解或保护效应。

 

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图4 大鼠肠道组织病理学

 

尿液1H NMR谱数据分析

为了进一步深入探究ZSASW中每种草药对代谢变化的具体影响，研究采用了PLS-DA模型，针对朱砂的对照组与各个配伍组（包括CAS、CRG、CCC、CGU）进行了详尽的比较分析。

基于PLS-DA方法生成的评分图（图5A、C）中，朱砂组与CAS组的聚类以及CRG组显示出与对照组聚类之间的明确区分。进一步地，载荷图（图5B、D）详尽地揭示了与对照组相比较时，朱砂、CAS及CRG组中内源性代谢产物的差异性变化。具体而言，这些变化包括丙氨酸、乳酸、TMAO、牛磺酸、马尿酸盐、苯丙氨酸、3-HB、肌酸及肌酸酐等代谢产物的显著增加，以及2-OG、琥珀酸与柠檬酸盐等代谢产物的显著减少。
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图5 基于对照组、朱砂组和CAS组尿液的1H NMR谱的PLS-DA得分图和相应的载荷图

在仔细分析PLS-DA评分图（图6A，C）后，研究明确观察到朱砂组与对照组、CGU组及CCC组之间存在显著的分离现象。相较于朱砂组，CGU组与CCC组中丙氨酸、乳酸、TMAO、苯丙氨酸、3-HB、肌酸及肌酸酐的含量均有所减少，而柠檬酸盐、琥珀酸盐、2-OG以及马尿酸盐的含量则呈现上升趋势（图6B、D）。这一系列代谢物含量的变化，是导致上述各组之间发生分离的根本原因。

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图6 基于来自对照组、朱砂组和CGU组尿液的1H NMR谱的PLS-DA得分图和相应的载荷图

 

血清1H NMR谱数据分析

图7展示了不同组大鼠血清的1H NMR谱图。在该谱图的质子区内，可观察到一系列明确的代谢物信号，这些信号分别对应于肌酸酐、肌酸、缬氨酸、丙氨酸、TMAO（氧化三甲胺）、丙酮酸盐、胆碱、乳酸、α-葡萄糖、亮氨酸以及异亮氨酸等物质的特征峰。

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图7 不同组血清600MHz1H NMR谱

根据提供的六组血清的1H NMR谱数据，研究绘制了PLS-DA评分图（图8）。在此图中，CCC组与CGU组的点被明确地归类至对照组的区域，显示出它们之间的相似性。同时，朱砂组、CAS组与CRG组的点则紧密地聚集在一起，并被映射在评分图的特定区域内，表明这三组之间具有显著的相似性。此结果对于进一步分析各组之间的差异性和共性具有重要意义。

 

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图8 PLS-DA评分图来源于6组的血清1H NMR谱
PLS-DA评分图（图9A，C）明确揭示了朱砂、CAS和CRG组与对照组之间存在显著的区分。进一步地，载荷图（图9B，D）深入剖析了这种差异的来源，指出朱砂、CAS和CRG组相较于对照组，其差异主要归因于一系列代谢物水平的显著变化：具体而言，包括肌酸酐、肌酸、缬氨酸、丙氨酸、TMAO、亮氨酸和异亮氨酸水平的上升，以及乳酸盐水平的下降。这些发现为理解不同组别间的生物学差异提供了重要线索。
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图9 基于对照组、朱砂组和CAS组血清的1H NMR谱的PLS-DA评分图和相应的载荷图
得分图（图10A、C）所呈现的结果，明确揭示了对照组、CCC组、CGU组与朱砂组之间存在的显著差异。进一步分析相应的载荷图（图10B、D）及1H NMR谱图数据，研究发现，相较于朱砂组，对照组、CCC组及CGU组在血清中的主要生化成分上发生了显著变化。具体而言，这些变化表现为肌酐、肌酸、缬氨酸、丙氨酸、TMAO（三甲胺氧化物）、亮氨酸及异亮氨酸等物质的含量显著减少，而胆碱、丙酮酸及乳酸等物质的含量则显著增加，为深入理解不同组别间的生化差异提供了重要依据。
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图10 基于对照组、朱砂组和CGU组血清的1H NMR谱的PLS-DA评分图和相应的载荷图

 

结论
该研究首次采用严谨的1H NMR代谢组学技术，深入探讨了ZSASW中核心解毒成分针对朱砂诱导的肝肾损伤所产生的具体影响。通过运用1H NMR波谱分析，结合详尽的组织病理学观察及临床生化指标检测，为理解代谢产物变化与肝肾组织毒性之间的复杂关联提供了宝贵且权威的数据支持。

 

 

参考文献：

Wang D, Yu C, Liu B, Wang H. Traditional Chinese medicine Zhusha Anshen Wan: protective effects on liver, kidney, and intestine of the individual drugs using 1H NMR metabolomics. Front Pharmacol. 2024 Jan 29;15:1353325. doi: 10.3389/fphar.2024.1353325

 

作者｜梅斯医学
编辑 | 竹子