走进首平台中医药研发基地大型仪器平台：微透析实验室

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首平台中医药研发基地是由北京市科委与中国中医科学院共建，旨在加强资源整合、推进仪器对外开放共享、增强对外研发服务能力、服务中医药创新发展。基地成立于2009年，是首批（共12家）北京市科委与院所共建基地之一，中医药行业唯一一家共建基地。

今天，咱们对首平台中医药研发基地大型仪器平台进行系列报道，推出九大实验室之一的微透析实验室——微透析实验室融合采血技术、疼痛药物等多个中医药特色技术。

微透析实验室由中医、中药、生物、化学等多学科高、中级人才组成，具有坚实的中医药基础理论功底和丰富的中医药基础研究经验。实验室主任王丹巧研究员长期从事中西医结合基础与中药药理学研究，注重适合中医药特点的现代科技方法的开发和利用。

近年来，带领科室人员采用微透析等技术方法，在清醒、自由活动的动物体内进行多位点取样及分析，长时间、动态地观察活体多部位化学物质的经时变化。围绕疾病发生发展和治疗的关键因子、关键靶点，开展了中医药防治老年神经退行性疾病、治疗神经源性疼痛、癌性疼痛以及相关中药物质基础与药代动力学的研究。在国内基于微透析 -HPLC 技术的清醒、自由活动大、小鼠模型脑内特定神经核团细胞外液相关药物、神经化学物质、神经递质水平动态变化的研究方面具有较丰富的经验，形成了一定的技术优势。

围绕中医药延缓衰老、防治老年疾病、治疗神经源性疼痛、癌性疼痛等，课题组开展了相关的方法学建设及创新性研究：

1、建立了脑、血双位点同步微透析、配合 HPLC- 电化学 / 紫外 / 荧光检测技术，在大鼠清醒自由活动状态进行药动—药效同步、动态研究的方法。将这一技术应用于中西医结合治疗机制研究，实现了血液和靶组织药动学及靶组织药动学和药效学同步动态的研究。

2、与诺贝尔医学及生理学奖评选机构—瑞典卡罗林斯卡医学院进行国际合作，引进、建立了光化学损伤诱导的神经源性疼痛动物模型及相关实验技术，筛选了治疗神经源性疼痛、癌性疼痛的有效中药，并进行其作用机制研究。目前，一个疼痛和镇痛的中医药研究平台已经建立。

3、运用模式生物—秀丽隐杆线虫进行中医药延缓衰老、干预老年性疾病的研究，建立了模式生物线虫培养、分选、寿命指标观察、中药干预的方法；建立并改进了线虫帕金森病转基因模型，并利用该模型筛选治疗帕金森病的中药及其有效成分。

4、针对中药注射剂的不良反应问题，选择临床应用广泛、产销量大、具有代表性的中药注射剂品种，进行不良反应物质筛选的示范性研究，建立了中药注射剂过敏及类过敏的检测方法和评价标准。

特色技术和平台建设：

在清醒、自由活动状态下进行生物体整体生理、病理及药理的动态研究方法，是中医药整体复杂体系研究中需要解决的关键技术。经过多年努力，本科室已经形成了有特色的基于微透析和自动采血技术的适合中医药研究的整体、动态实验技术共享平台；基于模式生物—秀丽隐杆线虫培养、分选、筛药技术的中医药延缓衰老、干预老年性疾病的研究技术平台；疼痛和镇痛的中医药研究平台；中药注射剂不良反应和再评价实验研究的技术平台。

● 基于微透析技术的整体、动态研究平台：

采用微透析结合 HPLC- 电化学 / 紫外 / 荧光及其他生化检测技术，可以在动物清醒、自由活动状态下，同步进行多个位点的取样及分析，所获得的数据直接反映靶部位发挥生理病理作用的、游离于细胞外液的微量化学物质的信息。研究方向：

老年疾病特别是神经退行性疾病的发病机制及其药理学研究。已成功建立了大鼠纹状体细胞外液乙酰胆碱下降的模型、大鼠纹状体细胞外液羟自由基升高的模型、大鼠纹状体细胞外液氨基酸类递质紊乱的模型等；建立了微透析液中微量儿茶酚胺类神经递质及其代谢产物、羟自由基指标、乙酰胆碱、胆碱、多种兴奋性和抑制性氨基酸类递质水平的检测方法等。

近年来，又建立了脑、血双位点同步微透析、配合 HPLC- 电化学 / 紫外 / 荧光检测技术，在大鼠清醒自由活动状态进行药动—药效同步、动态研究的方法。将这一技术应用于中西医结合治疗机制研究，实现了血液和靶组织药动学同步研究、靶组织药动学和药效学同步动态的研究。该研究获得了中国中医科学院科学技术三等奖。

● 基于自动采血系统的整体、动态药代动力学研究平台：

整体、清醒、动态检测生物体的代谢变化，是体现中医药整体复杂体系研究中需要解决的关键技术。自动血液采集系统可以在清醒、自由活动的动物体内定时进行血液的微量样品采集，配合微透析采样和检测系统，可实现血液——靶组织或靶部位多种化学物质长时间、动态地观察。广泛应用于医学、药学、生命科学等领域的动物实验研究。由于该系统在采血后可自动等量补液，因此，具有长时间、多次采血不影响动物生理状态的特点，在药代动力学、药代——药效结合研究、时辰药理学、中药归经理论及经络实质、针灸原理、脏象和证候病机等研究中，具有独特的优势。

疼痛及镇痛的中医药研究平台：

神经源性疼痛的基础研究缺乏有临床预测效果的动物模型；临床治疗尚无理想的药物。这是世界范围内疼痛研究领域亟待解决的两个重要问题。中医药治疗疼痛虽有悠久的历史、翔实的理论基础和丰富的临床经验，特别是在毒副作用、成瘾性等方面与现有的西药（包括麻醉止痛剂，抗抑郁剂和离子通道阻滞剂等）相比有较大的优势，但由于缺乏适合中医药研究的现代医学方法和手段揭示其科学内涵，疗效的机制难以阐明，中医药科学性不能被当今世界广泛理解和接受。因此，寻找有效干预神经源性疼痛的中药新药并揭示其科学内涵是疼痛研究和临床治痛的当务之急。

以与诺贝尔医学及生理学奖评选机构—瑞典卡罗林斯卡医学院共同进行国际合作课题为契机，在本实验室引进、建立了光化学诱导的神经源性疼痛的 SSNI、TN 等临床预测性较好的动物模型及相关实验技术，筛选并发现了治疗神经源性疼痛的有效中药及其成分，申请了专利。进而，又建立了转移性骨癌痛、癌侵袭痛等大、小鼠动物模型，并研究了该类药物对癌性疼痛及其镜像痛的作用和机制。在清醒自由活动大鼠疼痛中枢细胞外液神经递质动态变化的层面，揭示了中药镇痛的中枢机制和科学内涵，为有效干预神经源性疼痛的中药新药开发奠定了基础。目前，疼痛及镇痛的相关研究技术方法已为实验室人员熟练掌握，一个疼痛和镇痛的中医药研究平台已经建立。

实验室仪器设备：

本实验室具有瑞典 CMA 公司微透析动态采样及生化检测的全套设备，包括：CMA120 清醒动物活动装置； CMA402 微量注射泵；CMA470 微量低温分步收集器； S2100 型高压四元梯度泵；全功能微量自动样品进样器；高灵敏度电化学检测器；紫外检测器；荧光检测器；ISCUS 科研用微透析分析仪、Instech ABS 实验室动物研究用自动血液采集装置等。

微透析样品的 HPLC 检测图谱：

可提供的技术服务 :

● 药效研究：AD、PD、糖尿病脑病、脑缺血、脑损伤、学习记忆、血脑屏障、 疼痛机理及 镇痛、癌症及癌痛、耳鸣、胆红素脑病、针刺、药物的脑保护作用及机制等基础研究；

● 药动学研究：镇痛药、抗肿瘤药、抗菌素、抗 AD、抗 PD 等药物在血液和靶器官中的分布情况；药物的透皮吸收及透过各种屏障的吸收、分布、代谢研究；

● 药动 / 药效同步动态研究：中药、西药及中西药物相互影响的研究；

● 临床研究：近年来也用于重症脑出血、脑挫裂伤、肝肾等脏器移植后监护及预后判断等；

● 基于线虫的延缓衰老和抗 PD 新药发现及机制研究 ;

● 中药注射剂的不良反应物质筛选及其过敏 / 类过敏检测和评价研究。

实验室可观察和检测的技术指标及项目：

1) 微透析探针的体外或体内回收率测定；

2) 应用微透析技术的体外或体内的样品采集；

3) 微透析探针植入；

4) 脑微透析样品中微量单胺类神经递质及其代谢产物：如去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺、5 羟色胺、5 羟吲哚乙酸、

DOPAC（DA 代谢产物）、HVA（DA 代谢产物）；羟自由基指标：如 2，3-DHBA、2，5-DHBA 等含量的检测；

5) 脑微透析样品中多种兴奋性氨基酸：如谷氨酸（Glu）、天门冬氨酸（Asp）；抑制性氨基酸 : 如γ- 氨基丁酸

（GABA)、牛磺酸（Tau）、甘氨酸（Gly）水平的检测；

6) 人或动物脏器或组织微透析样品中能量代谢相关的物质：如葡萄糖、乳酸、甘油、丙酮酸、谷氨酸、尿素等水平

的检测；

7) 基于微透析技术的药代动力学研究及小分子药理指标分析方法的建立；

8) 基于微透析技术的生理学、病理学、药理学研究；

9) 大鼠颈静脉采血管埋置；

10) 基于自动血液采集系统的自由、清醒、活动状态下大鼠微量血液样本连续采集及相关样品检测的方法学开发；

11) 药代动力学数据处理及分析；

12) 坐骨神经痛、三叉神经痛、脊髓损伤等神经源性疼痛动物模型的建立；

13) 转移性骨癌、癌侵袭引起的癌性疼痛及镜像痛动物模型的建立；

14) 冷、热及机械痛敏等基于动物行为学的镇痛药效评价；

15) 疼痛相关的周围及中枢的调质、因子、神经递质等指标的检测；

16) 药物对线虫生存最长时间的影响，线虫热应激实验的影响，以及对线虫发育速率及繁殖力的影响；

17) 药物对线虫活性氧水平的影响；

18) 采用 QRT-PCR 方法考察药物对线虫衰老相关基因（daf-2，aap-1，daf-18，age-1，akt-1，akt-2，daf-16，

ftt-2，ins-17，ins-18，ins-2，ins-7 等）表达的影响。

19) 药物对鱼藤酮致线虫 PD 模型多巴胺神经元突触的促生长作用；药物对转基因（A30P）线虫 PD 模型多巴胺神经

元突触的促生长作用；

20) 药物对线虫体内多巴胺水平的影响；

21) 采用 QRT-PCR 方法考察药物对线虫 PD 相关基因（parkin/pdr-1，pink-1，DJ-1/djr-1.1，NURR1/nhr-6， PARK9/capt-6，LRRK-1/lrk-1，Cathepsin D/asp-4 等）表达的影响。

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