HGG Lab中国中部的泛神农架区域不仅是全球重要的生物多样性热点，还孕育了数千种具有药用价值的植物和动物。最近，团队发表在《Chinese Medicine》上的研究，首次系统地对这一地区的药用资源进行了多组学分析，并建立了一个名为 SHMC 的数据库，揭示了这些草药中隐藏的“天然药方”。
为什么泛神农架如此特别？
神农架地区以其独特的地形和气候条件，孕育了许多特有物种，比如“神农香菊”（Chrysanthemum indicum var. aromaticum）和“曲茎石斛”（Dendrobium flexicaule）。这些植物不仅在传统中医中被广泛使用，还因其生长环境的特殊性，积累了独特的药用成分。
研究人员从该地区筛选了405种代表性药用物种，涵盖了323种中药材，构建了首个区域尺度、多组分的药用资源数据库——SHMC。
多组学技术：揭开草药“基因密码”
传统上，我们对草药的认识多停留在“性味归经”和“功效”上。而现代科技让我们能从基因、代谢物、小肽、小RNA等多个层面，全面解析草药的成分。
SHMC数据库整合了超过2000万种天然成分，包括：
- 小RNA：可能通过口服进入人体，调节基因表达；
- 小肽：具有抗菌、抗氧化、抗肿瘤等多种活性；
- 次生代谢物：如生物碱、萜类、黄酮等，是草药药效的主要来源；
- 多糖：如石斛多糖，具有显著的抗氧化和免疫调节作用。
案例一：神农香菊的“香味之谜”
神农香菊因其独特香气而闻名。研究发现，与普通野菊相比，神农香菊中挥发性萜类物质显著增多，尤其是倍半萜和单萜。这些物质不仅是其香气的来源，还可能具有镇静、抗炎等药用价值。
研究人员还通过基因分析，找到了控制这些香气成分合成的关键酶（TPS），揭示了其“高海拔适应性”背后的分子机制。
案例二：曲茎石斛的“多糖之力”
石斛是传统滋阴良药，而神农架的曲茎石斛在多糖含量上尤为突出。实验显示，其粗多糖提取率高于其他石斛品种，并表现出显著的抗氧化和胃肠保护作用，尤其在缓解酒精性胃黏膜损伤和溃疡性结肠炎方面效果显著。
智能数据库：AI助力中药现代化
SHMC不仅是一个数据仓库，还集成了人工智能对话系统，用户可以用自然语言查询草药成分、药效、甚至预测药物靶点。例如，输入“哪些草药含有抗炎成分？”系统就能快速列出相关物种和成分。
从数据库到药物：黄连与蜈蚣的启示
研究还以黄连和少棘蜈蚣为例，验证了数据库中成分的药理潜力：
- 黄连中的生物碱（如小檗碱）已被证实具有抗炎、抗菌、抗病毒等作用；
- 少棘蜈蚣的小肽成分在基因组中广泛分布，预测具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种活性。
保护与可持续利用：未来的方向
这项研究不仅为我们理解草药的“成分-功效”关系提供了科学依据，也为珍稀药用资源的保护和可持续利用奠定了基础。随着更多数据的积累和实验验证，SHMC有望成为中医药现代化和国际化的关键平台。
神农架不仅是自然的宝库，更是人类健康的“未开垦之地”。通过现代科技，我们正一步步揭开这些古老草药的神秘面纱，未来或许会有更多“天然药物”从这里走向世界。
文献来源：Song J, Yuan C, Wang F, Lei D, Tian XF, Yang L, Li Z, …, Pei LL*, Hu ZG*, Liu YF*. 2025. Omics-based profiling and therapeutic potential of natural components in pan-Shennongjia medicinal herbs. Chinese Medicine, 20: 172.