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。近年来,研究团队采用微透析和自动采血等技术方法,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,在国内形成了一定的技术优势。
科研方向
● 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/质谱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。
● 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、动态研究生物体的代谢变化的手段,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、代谢粪便尿液收集、生物样品低温均质和三重四级杆质谱检测系统,可实现血液—靶组织或靶部位多种化学物质或代谢物长时间、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。
● 疼痛及镇痛的中医药研究平台
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。
● 基于线虫的延缓衰老及抗帕金森病药物发现及机制研究的技术平台
项目组成员自2006年开始一直以线虫为研究对象开展延缓衰老及防治帕金森病的药物发现及分子机制的相关研究,建立了多种衰老及帕金森病线虫模型及检测方法,基于以上研究工作,实验室已申请4个发明专利,2个已授权,搭建了以线虫这一模式生物从事相关工作的技术平台。
实验室可观察和检测的技术指标及项目
技术平台 | 服务项目 |
微透析和自动血液采集
生物样品制备
生物样品前处理
| ² 大、小鼠微透析探针的体外或体内回收率实验 |
² 大、小鼠特定脑区的定位和脑内恒速药物微量注射 | |
² 大、小鼠微透析探针的植入(脑、皮肤、脊髓、血管、各组织以及肿瘤等) | |
² 基于微透析技术的自由、清醒、活动状态下动物微透析样品连续采集 | |
² 大、小鼠采样管和给药管植入(颈静脉、颈动脉、股静脉、肝门静脉、胆管及十二指肠、胃管、导尿管等) | |
² 大、小鼠动脉、静脉血管内恒速药物注射 | |
² 基于自动采血技术的自由、清醒、活动状态下动物微量血液样本连续采集 | |
² 大、小鼠血液、脑脊液、胆汁、尿液、粪便及各脑、肝、心、脾、肺、肾、脊髓、神经节的采集和收集 | |
² 大、小鼠血清/血浆低温制备、各组织样品的低温高效均质研磨 | |
² 生物样品高通量提取和溶剂的高纯氮气吹干等前处理操作 | |
² 基于微透析和自动采血技术的生理学、病理学、药理学研究 | |
生物样品检测 (高效液相-电化学/紫外/荧光/三重四级杆质谱)
生理数据采集
电泳行为分析 | ² 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(DA)、5-羟色胺、5-羟吲哚乙酸、多巴柯(DA代谢产物)、高香草酸(DA代谢产物);羟自由基指标:如2,3-DHBA、2,5-DHBA等含量的检测 |
² 脑微透析样品中多种兴奋性氨基酸:如谷氨酸、天门冬氨酸;抑制性氨基酸:如γ-氨基丁酸、牛磺酸、甘氨酸以及丝氨酸、谷氨酰胺水平的检测 | |
² 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 | |
² 基于HPLC-QQQ-MS的生物样本分析方法开发与验证(血液/血清/血浆、胆汁、脑脊液、组织样品、微透析液、细胞等) | |
² 体外药物ADME及血浆蛋白结合率研究(Caco-2模型、CYP450模型等) | |
² 体外和体内多种生物屏障的膜通透性研究(胃肠屏障、血脑屏障等) | |
² 体内药物代谢动力学、生物利用度、药物组织分布、代谢和排泄研究 | |
² 药代动力学数据处理、计算及分析服务 | |
² 小动物生理数据的采集(心电、脑电、肌电、眼电、皮肤电、胃肠电、诱发电位、动作电位、神经放电、有创血压和心室压、无创血压、体温、肌张力等) | |
² 蛋白的Wetern Blot电泳分析 | |
疼痛与镇痛研究 | ² 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 |
² 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 | |
² 冷、热及机械痛敏等基于动物行为学的镇痛药效评价 | |
² 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 | |
神经退行性疾病等研究 | ² 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,药物对线虫活性氧、多巴胺水平的影响 |
² 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 | |
² 采用QRT-PCR方法考察药物对线虫PD相关基因及衰老相关基因表达的影响 |
在中医药理论指导下,基于中药及中药复方多成分、多靶点作用特点,采用先进的现代生物学技术,从整体、器官、细胞、分子不同层次开展中医方剂取效原理及证治机理研究,建立高水平的、系统的中医药防治心脑血管疾病、胃肠系统疾病、神经-精神疾病、内分泌-代谢性疾病的药效评价和作用机制研究,以及中药单体药物筛选及机制研究等中医药实验研究平台。从而逐步形成不同层次研究方法互为补充和印证、不同研究系统有机联系、符合中医药自身规律的实验方法学体系。