共建成果分享：探索中药研究的现代化之旅

随着科技的进步和政策的加持，中医药的研究也在不断深入。现代科学技术的应用使得中医药的药理学、临床研究和药物研发得以加强，许多研究机构和大学都积极致力于深入研究中医药的有效成分、作用机制和治疗效果。

美谷分子于多年前就将“中药现代化”列入了公司重点发展应用之一，并在 2018 年和 2019 年分别与上海中医药大学科技实验中心和浙江大学药学院开展了实验室共建活动，希望能通过双方的合作和努力来获得更好的实验方法，再结合先进的基于 AI 的成像技术，共同推动中医药科学的发展。2023 年 4 月浙江大学药学院联合美谷分子举办了第二届中医药多学科交叉技术沙龙，20 多位专家学者们深入讨论了《中医药高内涵分析研究技术指南（草案）》，该指南的制定将对高内涵应用于中医药创新研究与发展提供标准化的支持方案。经过一年的修改与筹备，今年 4 月份正式在针灸和草药英文刊  AHM 发表了《高内涵筛选在中医药研究的应用指南：概念、设备及故障排除》。

文章如下：

*（来源于针灸和草药英文刊 AHM）

高内涵筛选在中医药研究的应用指南：

概念、设备及故障排除

陈雪纯1,2，李璐1,3，张明旭4，杨剑5，吕春明6，许轶洲2，杨扬6,*，王毅1,3,7,*

（1 浙江大学；2 杭州市第一人民医院；3 浙江大学长三角智慧绿洲创新中心；4 美谷分子仪器(上海)有限公司；5 天津中医药大学组分中药国家重点实验室；6 上海中医药大学科技实验中心；7 教育部肿瘤工程研究中心）

AHM 封面文章

背景

尽管中医诊疗理论丰富，然而用现代科学解释中医理论是中医现代化的难点。在中药药理和毒理学研究中，由于中药具有复杂的多成分、多靶点特性，因此产生了高通量检测的需求，高内涵筛选（HCS）技术通量高，可帮助剖析复杂中药的作用，未来将从药物发现和中药联合理论两方面进行药物协同作用研究。据报道，药物组合检测的通量需求明显高于单一药物的检测。总之，中医理论具有系统性和整体性，而中草药具有多成分、多靶点的特点。技术可实现高通量表型分析，有利于开展符合中医特色的实验研究。

摘要

HCS 技术整合了自动化高速成像与单细胞定量分析，它可以大大加速细胞荧光成像中的数据采集，是中医药研究中一项强大的研究技术。然而，该技术在中医药研究中仍处于起步阶段，在相关概念、仪器配置和分析方法方面缺乏足够的经验。本文结合本团队以往的研究经验，总结了 HCS 的概念、软硬件配置、整体研究过程，以及 HCS 在中医药研究中的常见问题及相关解决方案，提供了若干研究实例和对未来的展望，旨在为中医药研究中的 HCS 提供技术指导。

高内涵筛选技术

作为浙江大学药学院共建实验室主要负责人的王毅教授，主要从事中药药效物质及质量控制技术研究，作为第一/通讯作者（含共同）在 Nat Commun.、Adv. Sci.、Anal. Chem. 等国内外期刊发表论文 80 余篇。

以下选取的论文均采用高内涵筛选技术进行了研究：

文章一：

High content screening identifies licoisoflavone A as a bioactive compound of Tongmaiyangxin Pills to restrain cardiomyocyte hypertrophy via activating Sirt3

2020 年 3 月发表于《Phytomedicine》，研究表明，Sirt 3 是重要的药物靶标，Sirt 3 的活化与抗衰老、抗肿瘤和提高免疫力等密切相关。为了研究通脉养心丸的心肌保护作用及功能机制，科学家们分离得到了其中的有效成分，并且发现通脉养心丸中的甘草异黄酮 A 可以通过上调 Sirt 3 的表达量，有效减轻心肌肥大。

文章二：

ldentification of anti-inflammatory compounds from Zhongjing formulae by knowledge mining and high-content screening in a zebrafish model of inflammatory bowel diseases

2021 年 5 月发表于《Chinese Medicine》，论文中介绍团队就利用信息挖掘、高内涵筛选及高分辨率质谱分析等手段，成功的在仲景方中筛选到了多种可以用于炎性肠病（Inflammatory Bowel Diseases, IBD）治疗的潜在中药组分 。

文章三：

1,2,4,5-Tetrazine-tethered probes for fluorogenically imaging superoxide in live cells with ultrahigh specificity

2023 年 3 月发表于《Nature Communications》，论文中介绍开发了一类以 1,2,4,5-四嗪基为超氧阴离子特异性识别官能团的荧光探针，实现了超氧阴离子的高度选择性检测，并以该探针为基础，从天然产物库中运用高内涵筛选技术筛选到了具有良好的抑制超氧阴离子生成作用的中药活性成分。

文章四：

Use of Deep-Learning Assisted Assessment of Cardiac Parameters in Zebrafish to Discover Cyanidin Chloride as a Novel Keap1 Inhibitor Against Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity

2023 年 9 月发表于《Advanced Science》，论文中介绍开发了一种可自动定位斑马鱼胚胎心室并进行心功能多参数分析的深度学习算法，结合高内涵成像分析系统，首次实现了斑马鱼心衰模型中以 AI 为辅助的形态学中药药效物质筛选。

关于美谷分子仪器

Molecular Devices 始创于上世纪 80 年代美国硅谷，并在全球设有多个代表处和子公司。2005 年，Molecular Devices 在上海设立了中国代表处，2010 年加入全球科学与技术的创新者丹纳赫集团，2011 年正式成立商务公司：美谷分子仪器 (上海) 有限公司。Molecular Devices 以持续创新、快速高效、高性能的产品及完善的售后服务著称业内，我们一直致力于为客户提供在生命科学研究、制药及生物治疗开发等领域蛋白和细胞生物学的创新性生物分析解决方案。