Q-Marker由劉昌孝院士於2016年創新性地提出，即中藥材和中藥產品中固有的中药质量或加工製備過程中形成的、與中藥功能屬性密切相關的标志化學物質，能反映中藥安全性和有效性的基于標示性物質。Q-Marker需同時滿足中醫藥理論相關性、中药质量特有性、标志有效性、基于可測性和傳遞與溯源性5大基本原則。中药质量基於“五原則”的标志Q-Marker辨識分析對鹿茸Q-Marker的篩選具有重要意義。
有效性是Q-Marker的核心要素，有效性主要體現在藥性、中药质量藥效和入血成分及其代謝產物等。标志鹿茸始載於《神農本草經》，基于位列中品，中药质量謂：“鹿茸味甘，标志性溫……主漏下惡血，寒熱驚癇，益智強智，生齒不老”，曆代本草及藥典中均有收載。《中國藥典》2020年版鹿茸項下描述包括“味甘、鹹；歸腎、肝經；具有壯腎陽，益精血，強筋骨，調衝任，托瘡毒的功效，主治腎陽不足，精血虧損，陽痿滑精，宮冷不孕，羸瘦，神疲，畏寒，眩暈，耳鳴，耳聾，腰脊冷痛，筋骨痿軟，崩漏帶下，陰疽不斂”。
通過對古籍及《中國藥典》的考察不難發現，藥性方麵，鹿茸性溫，具有補腎壯陽之功效，鹿茸可以通過興奮下丘腦-垂體-性腺內分泌軸使血液中性激素含量升高。味甘、鹹，甘味係其中豐富的多糖、氨基酸等成分，與調節機體免疫力、抗骨質疏鬆等藥理功能密切相關；鹹味係其中的礦質元素，具有抗菌、抗炎等功效。歸腎、肝經，具有壯腎陽功效的鹿茸入腎經，符合中醫認為腎主生殖的理論。藥效方麵，現代藥理學研究表明，鹿茸具有抗骨質疏鬆、抗衰老、抗氧化、抗疲勞、抗腫瘤、抗抑鬱、抗肝損傷、增強記憶力、提高機體免疫力及性激素樣作用等多種藥理活性。呂經緯等通過網絡藥理學研究獲得了鹿茸中的17β-雌二醇、氨基葡萄糖、雌酮、D-葡萄糖醛酸等14個成分及306個靶點，發現了甲狀腺受體相互作用蛋白2、腺苷酸環化酶1型等26個關鍵靶點蛋白，進一步揭示了鹿茸在治療骨質疏鬆和抗腫瘤方麵具有潛在的優勢。
然而，鹿茸中入血成分及其代謝產物的研究相對較少，Yu等通過體外模擬鹿茸胃腸道消化反應，采用LC-MS/MS鑒定分析了鹿茸水提物、胃液消化物和胰液消化物中23、387、417個肽段，研究表明膠原蛋白是鹿茸中的主要蛋白質，在胃消化物中釋放了34種多肽，在胰消化物中釋放了146種多肽。關於鹿茸中入血成分及其代謝產物的研究有待進一步加強。
中藥配伍是中醫藥理論的核心內容，中藥配伍後能顯著影響藥效物質基礎與作用機製，同一藥材在不同處方中以“君、臣、佐、使”發揮不同的藥效。Q-Marker的篩選要求延伸到臨床應用層麵，應基於中藥臨床應用最終效應成分及其功效的臨床表達形式確定Q-Marker。林賀等係統整理了自漢至清的中醫藥典籍發現，中醫藥古籍和傳統方劑中含鹿茸的方劑包括800餘首，充分扮演了“君、臣、佐、使”的角色，鹿茸用量在1分～2斤8兩，大部分用量在2錢～4兩，用法上常與肉蓯蓉、菟絲子、附子、當歸、牛膝、人參、五味子等配伍使用，發揮壯腎陽、益精血、強筋骨之功效。
鑒於中藥方劑“君、臣、佐、使”的配伍原則，鹿茸中Q-Marker的篩選需充分考慮其配伍環境，一方麵應與鹿茸“壯腎陽、益精血、強筋骨”的臨床療效密切相關，另一方麵鹿茸中的Q-Marker含量應相對較高，避免其在複方中用量較低時難於檢測。
特有性是中藥鑒別、質量控製和評價的核心，具有專屬性，主要體現在2個層次：（1）能代表和反映同一類藥材的共有性並區別於其他藥材的特征性成分；（2）能反映同一類、不同種藥材之間的差異性成分。鹿茸Q-Marker特有性的內涵包含係統演化、親緣關係學、生物學特性和特異性成分等，又與道地產區，不同形態、生長階段和產地初加工方式等密切相關。
(1）基於係統演化和親緣關係學分析的鹿茸Q-Marker篩選：《中國藥典》2020年版一部中明確規定鹿茸基原為鹿科動物梅花鹿和馬鹿雄鹿未骨化密生絨毛的幼角，但目前市場上鹿茸基原混雜，大量偽品充斥市場，主要包括赤鹿茸、馴鹿茸和駝鹿茸。由於遺傳物質的差異，不同物種形態及化學成分均會表現出差異，最終影響中藥的療效。
現代分子生物學技術的發展為鹿科動物係統演化和親緣關係分析提供了可靠的技術手段，鞠妍等以線粒體DNA序列差異為依據分析了鹿科動物的係統進化關係（圖1），研究表明以線粒體DNA為依據能將梅花鹿、馬鹿、馴鹿、駝鹿等20多種鹿科動物係統分為鹿亞科、麂亞科、空齒鹿亞科和獐亞科，其中梅花鹿和馬鹿為親緣關係最近的姐妹群，並能與馴鹿、駝鹿等明顯區分開。賈靜等以DNA條形碼對71份市售鹿茸粉藥材進行鑒定，其中38%為《中國藥典》2020年版規定的基原，62%為其他基原，以馴鹿為主。
截止目前，《中國藥典》2020年版中采用PCR法進行基原鑒別的藥材包括蘄蛇、烏梢蛇和川貝母，應用DNA分子鑒別中藥基原得到了業界廣泛的認可，《中國藥典》中將PCR法應用於中藥基原的鑒別有逐漸增加的趨勢。以分子生物學技術篩選梅花鹿、馬鹿中的特異性DNA片段構建鹿茸基原的鑒別方法具有較好的應用前景。
此外，在物種遺傳物質不同的基礎上，其調控體內所表達的蛋白質等具有高度特異性。《中國藥典》2020年版采用液質聯用的方法分析阿膠、龜甲膠和鹿角膠中特異性肽段，進而控製中藥基原。中國食品藥品檢定研究院最新的研究表明，梅花鹿茸、馬鹿茸和馴鹿茸中有明顯的特異性多肽，可以通過主成分和偏最小二乘法等分析方法進一步篩選、鑒別。
(2）生物學特性結合化學成分分析的鹿茸Q-Marker篩選：藥用植物能夠在體內通過乙酸-丙二酸途徑、甲戊二羥酸途徑、莽草酸途徑、氨基酸途徑及其複合途徑等生源途徑代謝產生苯丙素類、醌類、黃酮類、萜類和生物堿類等成千上萬的次生代謝產物，其在植物中的生成和分布通常具有種屬、組織器官和生長發育期的特異性。對藥用植物次生代謝產物及其生源途徑特異性分析有助於Q-Marker的篩選。然而，動物藥中通常無特異性次生代謝產物，次生代謝產物代謝路徑研究少且不深入導致動物藥中Q-Marker的篩選較為困難。但鹿茸因其由軟骨組織發育且具有周期性脫落等獨特的生物學特性（圖2），為鹿茸中Q-Marker的篩選提供了較好的切入點。
首先，鹿茸為典型的動物藥，膠原蛋白是動物異於植物的重要結構蛋白，主要存在於動物結締組織（皮膚、肌肉）、骨骼、軟骨等，具有促進傷口愈合、潤滑關節等功能。其中羥脯氨酸是構成膠原蛋白的特異性氨基酸，不參與其他蛋白質的合成，係膠原蛋白合成過程中已合成肽鏈中的脯氨酸被羥化酶轉化而成。《中國藥典》2020年版采用異硫氰酸苯酯柱前衍生HPLC法對阿膠、龜甲膠和鹿角膠中羥脯氨酸進行含量測定，並對3種膠類中藥中羥脯氨酸含量提出限量標準。本課題組采用氨基酸自動分析儀對鹿茸中羥脯氨酸進行含量測定發現，梅花鹿茸和馬鹿茸中均能檢出羥脯氨酸且含量差異不顯著，不同加工和炮製方式鹿茸中羥脯氨酸含量最低為2.49%。
其次，鹿茸不同於其他動物藥，係軟骨組織發育而來，硫酸軟骨素是高等動物軟骨組織中特有的酸性黏多糖，具有抗關節炎、抗骨質疏鬆和抗腫瘤等生物學活性，能夠部分代表鹿茸的臨床療效，是鹿茸中相對特異的化學成分。本課題組前期研究發現，鹿茸中硫酸軟骨素存在形式以硫酸軟骨素A、B和C為主，梅花鹿茸和馬鹿茸中均能檢出硫酸軟骨素且含量差異不顯著，不同部位和規格鹿茸中硫酸軟骨素含量存在顯著差異，鹿茸中硫酸軟骨素質量分數最低為960 mg/kg，鹿角僅為410mg/kg。呂經緯等通過網絡藥理學研究發現，鹿茸中硫酸軟骨素的重要組成單元氨基葡萄糖能夠協同其他多個化學成分通過腺苷酸環化酶1型等10個關鍵靶點作用於癌症信號通路，提示氨基葡萄糖具有抗腫瘤和增強免疫力的作用。因此，以生物學特性、化學成分特異性、藥效物質基礎和藥理作用為考量因素，硫酸軟骨素是鹿茸中Q-Marker的不錯選擇。
此外，鹿茸是迄今為止發現的哺乳動物中唯一可再生的器官，其中含有豐富的血管、神經等組織，γ-氨基丁酸是一種非蛋白組成氨基酸，在哺乳動物中僅存在於神經組織中，具有抗疲勞、促睡眠等作用。\本課題組對鹿茸、鹿角、鹿角霜及鹿角膠等鹿製品中γ-氨基丁酸進行含量測定發現，梅花鹿茸和馬鹿茸中均能檢出γ-氨基丁酸，且含量差異不顯著，鹿茸中γ-氨基丁酸質量分數最低為350 mg/kg，鹿角中γ-氨基丁酸顯著低於鹿茸，為130 mg/kg，鹿角霜中幾乎不含γ-氨基丁酸。γ-氨基丁酸廣泛存在於植物、動物及微生物中，作為鹿茸中Q-Marker特異性較差，但可以考慮以γ-氨基丁酸含量為輔結合其他化學成分綜合評價鹿茸質量。
最後，鹿茸奇特的生物學特性還包括周期性的脫落與再生，鹿茸在春季萌生，初秋長成後褪去茸皮變成鹿角，用於交配中競爭配偶，鹿角於冬季或早春脫落。現代研究表明，鹿茸的生長和再生與動物體內性激素水平密切相關，孕酮和雄激素相互拮抗調節鹿茸的發生、生長、骨化和脫落。激素的生理功能也與鹿茸“補腎陽，調衝任”的功效密切相關。李春燕等建立了鹿茸中18種性激素的提取技術。Lu等采用GC-MS法測定了不同產地鹿茸中18種激素含量，發現不同產區及部位鹿茸中性激素含量差異顯著。激素作為鹿茸中Q-Marker具有一定的特異性，但因激素具有微量、高效的特點，其在鹿茸及鹿製品中含量低且難於檢測，鹿茸以貴細藥材在中藥複方中少量使用時更加難於檢測。
綜上所述，基於係統演化和親緣關係學分析的DNA及特異性肽段為鹿茸基原真偽的鑒別提供了保障，生物學特性結合化學成分分析的羥脯氨酸、硫酸軟骨素、γ-氨基丁酸和激素等多指標相結合的Q-Marker為鹿茸質量控製提供了新的思路。
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