肾结石作为全球高发的泌尿系统疾病,其发病率呈现持续攀升态势。传统中药凭借其显著疗效和低副作用特性,在肾结石治疗领域展现出独特优势。然而,中药成分复杂性导致的活性成分鉴定难题与作用机制解析困境,始终制约着现代化研究进程。建立高效可靠的研究模型体系,成为破解这一科学难题的关键突破口。
天津大学医学部药学院汪以馼副教授团队近日在国际权威期刊《Journal of Ethnopharmacology》发表突破性研究成果,展示了他们构建的基于果蝇模型的活性成分筛选策略。研究团队通过草酸钠诱导果蝇马氏管(Malpighian tubules,功能同源人类肾小管)结晶形成,成功建立肾结石病理模型。该策略整合了中药水提物筛选、固相萃取分离、LC-MS/NMR成分分析及多级生物验证体系,形成完整的中药活性成分发现技术路径。
研究团队通过对15种候选中药的系统筛选,证实红花、丹参、黄芪三味药材具有显著抗结石活性。运用现代分离分析技术锁定核心活性成分:羟基红花黄色素A(红花)、丹参素(丹参)、毛蕊异黄酮葡萄糖苷(黄芪)。分子机制研究表明,前两者通过双重抑制结晶沉积和缓解氧化应激发挥作用,而黄芪活性成分更兼具促进利尿的特殊优势。
研究团队在乙二醛酸诱导的小鼠肾结石模型中完成疗效验证,证实核心成分的跨物种治疗效应。值得注意的是,水提物与纯化成分作用机制的高度一致性,为传统水煎剂的科学内涵提供了实验依据。该研究不仅建立了“果蝇筛选-化学解析-哺乳动物验证”的全链条研究范式,更发现三类新型抗结石候选化合物,为创新药物研发奠定物质基础。该研究成功开发出一种高效策略,结合果蝇模型与化学分离鉴定技术,确定了中药治疗肾结石的核心成分,发现了三种具有控制肾结石潜力的新型化合物,并在哺乳动物模型中得到验证。这一成果凸显了果蝇模型在挖掘中药生物活性物质方面的重要价值。
本项研究突破性地展示了果蝇模型在中药复杂体系研究中的独特优势:其高通量筛选能力可显著缩短研发周期,微观可视化特征便于机制解析,而低成本的特性有利于大规模药物筛选。这一技术体系的建立,为传统医学现代化研究提供了可复制的方法学模板,对推动中医药国际化进程具有重要示范意义。汪以馼教授指出:“本研究架起了传统医学经验与现代科学技术之间的桥梁,未来我们将进一步优化筛选平台,拓展其在其他疾病研究中的应用,加速中药活性成分的临床转化进程。”目前,研究团队已就相关成果申请多项发明专利,并积极寻求与药企合作进行进一步研发。
本研究由天津大学医学部药学院汪以馼副教授领衔,构建跨学科协同攻关团队。论文第一作者为硕士生任雨诺(天津大学药学院),共同第一作者包括硕士生张文(天津大学药学院)、李优鑫副教授(天津大学药学院)、王德坤老师(南开大学医学院)及汤伟伟老师(天津大学化学工程学院)。通讯作者团队由汪以馼副教授(天津大学药学院)、杜绍山主任(天津市津南医院)、郭志谋研究员(中国科学院大连化学物理研究所)、谭小月教授(南开大学医学院)、尉迟之光教授(天津大学药学院)共同组成。研究全程获得天津大学医学部药学院仪器测试中心的技术支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jep.2025.119846