中药四性理论是中药性味理论的核心,将现代化研究手段应用于中药传统四性理论科学内涵的研究及阐释对促进中药理论的进步有重要意义。本文以典型寒性中药(黄芩、黄连、黄柏)、热性中药(附子、干姜、花椒)为研究对象,通过构建基于代谢组学的中药四性理论基础研究的方法学框架,找出代表中药四性重要特征的生物标记物,以期证明“药性(气)是药物通过不同途径以主要影响机体的能量代谢、物质代谢为特征的、可影响药物疗效发挥或与副作用发生的一类生物学效应”的假说,进而阐明中药性味理论的科学内涵。为此,本论文开展了以下几个方面的研究工作:1)文献综述。通过检索大量国内外文献,完成对中药四性及代谢组学相关研究资料的整理,明确二者研究进展及相互关系,从而为本论文的开展奠定文献基础;2)开展基于代谢组学技术的典型寒性、热性药物对正常大鼠物质、能量代谢影响的研究,找出差异代谢物及通路;3)基于代谢组学技术考察典型寒性、热性药物对寒证模型大鼠物质、能量代谢的影响,找出不同寒、热药性中药作用于寒证模型大鼠的差异代谢物及通路;4)基于代谢组学技术考察典型寒性、热性药物对热证模型大鼠物质、能量代谢的影响,找出不同寒、热药性中药作用于热证模型大鼠的差异代谢物及通路。研究发现典型寒性中药特异作用点四氢生物蝶呤、磷酰胆碱等可能生物标记物及其相关作用通路如糖脂代谢、维生素代谢等代谢途径;典型热性中药特异作用点13S-羟十八碳二烯醇、抗坏血酸等可能生物标记物及其相关代谢通路亚油酸代谢、PPAR信号通路等代谢途径;发现异柠檬酸、水苏糖、吲哚丙烯酸、右旋脯氨酸等典型寒、热药性中药共同作用可能生物标记物20个,分别涉及了糖代谢、氨基酸代谢及鞘脂类代谢等供能物质的代谢途径,泛酸盐和辅酶A生物合成及核黄素代谢等关键酶类的代谢途径,以及三羧酸循环等重要能量代谢途径。综合研究结果表明,典型寒、热性中药通过作用于不同生物标记物及代谢通路,或作用于相同生物标记物但表现出不同的作用趋势从而实现对机体的能量代谢及物质代谢的影响。本次研究初步验证了课题组前期提出的中药性味理论假说的客观性,进一步完善了中药四性理论研究的方法学框架,具有重要的理论意义和应用价值。