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为解决雌性土元临床受青睐原因不明及雄性土元资源浪费等问题，南京农业大学研究人员开展雌性和雄性 ESW 成分与药效对比研究，发现雌性 ESW 活性成分更丰富，抗血栓和抗骨质疏松效果更佳。推荐科研读者阅读，助力深入探究。
揭开雌性与雄性土元的神秘面纱：成分与药效大揭秘
在传统中医药的神秘宝库里，土元（Eupolyphaga sinensis Walker，ESW）可是一位 “明星药材”。它广泛分布在东南亚地区，在中国，它的药用历史可以追溯到公元 3 世纪的《神农本草经》。土元具有活血化瘀、接骨疗伤的神奇功效，临床上常用于治疗跌打损伤、骨折、闭经、产后瘀血等多种疾病，应用形式多样，可新鲜使用、研磨成粉或煎制成汤，口服和外用都很常见。
然而，在土元的药用世界里，有一个奇怪的现象。《中国药典》（2020 版）规定，药用土元只能是干燥的雌性个体，这就导致在养殖过程中，雄性土元大量被浪费。大家肯定很好奇，为什么雌性土元会被 “独宠” 用于临床呢？这个问题一直没有明确的答案。
不仅如此，以往对土元的研究也存在不少漏洞。虽然知道土元含有多种成分，像氨基酸、脂肪酸、蛋白质、多肽和多糖等，但研究大多集中在雌性土元的大分子化合物上，那些小分子化合物，比如小肽、脂质和低分子量化合物，却被忽视了。而且，对土元的药理研究也不够全面，缺乏系统的体内实验，对其整体治疗效果的了解十分有限。更重要的是，目前还没有对雌性和雄性土元进行过全面的体内药效对比研究，这使得土元的药用价值没有得到充分挖掘。
为了解开这些谜团，南京农业大学的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》期刊上，论文题目是《Comparative study on the composition and therapeutic efficacy of female and male Eupolyphaga sinensis Walker based on metabolomics and in vivo experiments》。经过一系列研究，他们发现雌性土元在治疗血栓和骨质疏松方面比雄性土元更有优势，这为雌性土元在临床上的优先使用提供了科学依据，同时也为雄性土元的资源利用指明了方向。
在这次研究中，研究人员运用了多种先进的技术方法。其中，超高效液相色谱 - 四极杆 - 飞行时间质谱（UPLC - Q - TOF - MS/MS）技术发挥了关键作用，它能够精准地检测出土元中的各种成分。同时，代谢组学技术也大显身手，通过对代谢产物的全面分析，揭示了雌性和雄性土元在成分上的差异。此外，研究人员还建立了小鼠血栓和骨质疏松模型，在体内对土元的药效进行了验证。
下面我们来详细看看研究人员都有哪些有趣的发现。
雌性和雄性土元的成分差异
研究人员首先对雌性和雄性土元的成分进行了细致的分析。通过质谱检测不同质量控制样本的总离子色谱图（TIC）曲线，发现其重叠度很高，这就像给数据的可靠性上了一把 “安全锁”，保证了实验数据的稳定和可靠。
在成分检测方面，研究人员在正电喷雾电离（ESI?）模式下检测到 18,995 个化合物信号，其中 3595 个有二级鉴定信息；在负电喷雾电离（ESI?）模式下检测到 17,238 个物质信号，816 个有二级鉴定信息。这些成分可以分为 31 类，在 ESI?模式下，脂质、脂质分子、氨基酸及其衍生物的相对百分比都超过了 10%，雌性土元还含有有机杂环化合物、苯及其取代衍生物；在 ESI?模式下，脂肪酸的相对百分比超过 20% 。进一步分析发现，雌性和雄性土元中排名前十的成分大多是氨基酸和脂肪酸，这暗示着它们可能是土元发挥药效的 “主力军”。
为了更深入地了解雌性和雄性土元的差异，研究人员进行了多元统计分析。主成分分析（PCA）结果显示，实验的各个步骤都很靠谱，没有明显偏差，而且不同组之间的差异十分显著。正交偏最小二乘法判别分析（OPLS - DA）模型的建立，更是让这种差异一目了然，该模型的各项指标都表明它稳定、可靠且优秀，就像一个精准的 “探测器”，能准确地找出两者的不同之处。
经过筛选，研究人员发现了大量的差异成分，在 ESI?和 ESI?模式下分别筛选出 1952 个和 414 个。通过生物信息学分析，这些差异成分被注释到多个信号通路中，比如色氨酸代谢、胆汁分泌、亚油酸和花生四烯酸代谢等。更有意思的是，研究人员还找到了雌性土元的优势成分，与雄性土元相比，雌性土元中有 8 种药理活性化合物、15 种小肽和 13 种前列腺素的含量明显更高，这或许就是雌性土元药效更好的 “秘密武器”。
雌性和雄性土元抗血栓效果的差异
血栓就像身体里的 “定时炸弹”，严重威胁着人们的健康。研究人员想知道，雌性和雄性土元在对抗血栓方面，谁更厉害呢？
于是，他们建立了小鼠尾血栓模型。这个模型是通过给小鼠注射角叉菜胶，引发尾巴炎症，导致血管内皮细胞受损，从而形成血栓。实验开始后，研究人员发现模型组小鼠的尾巴变黑情况最严重，而给药后，症状都有所缓解，其中雌性土元治疗组（FESWTG）的症状最轻。从数据上看，模型组的尾血栓形成率明显高于正常对照组（NCG），而各个治疗组的尾血栓形成率都显著下降，雌性土元治疗组的效果甚至和阳性药物治疗组（PDTG）相当，比雄性土元治疗组（MESWTG）还要好。
接着，研究人员观察了土元对小鼠器官指数的影响。他们发现，模型组小鼠的肝脏指数明显升高，这意味着肝脏受到了损伤，而治疗组的肝脏指数都有下降的趋势，不过只有阳性药物治疗组的差异比较显著。在脾脏和胸腺指数方面，各组之间没有明显差异。
为了更直观地了解土元对尾巴组织的影响，研究人员对尾巴组织进行了病理切片观察。结果发现，模型组小鼠尾巴静脉中的血细胞大量堆积，血管收缩，而所有治疗组的血细胞数量都显著减少，血管收缩也得到了缓解，雌性土元治疗组的效果最为突出。
最后，研究人员检测了肝脏和尾巴组织中的丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性。MDA 含量越高，说明细胞损伤越严重；SOD 活性越高，抗氧化能力就越强。结果显示，模型组小鼠肝脏和尾巴组织中的 MDA 含量明显高于正常对照组，而雌性土元治疗组能显著降低这两个指标，说明它能有效保护细胞免受损伤。在 SOD 活性方面，模型组小鼠尾巴中的 SOD 含量明显低于正常对照组，给药后，阳性药物治疗组和雄性土元治疗组的 SOD 含量显著增加，雌性土元和雄性土元治疗组肝脏中的 SOD 含量也明显高于模型组。
在血浆生化指标方面，研究人员检测了多个与凝血、纤溶和血管功能相关的指标。结果发现，雌性和雄性土元都能在一定程度上改善血栓相关指标，但雌性土元对 MDA、纤溶酶原（PLG）、D - 二聚体（D2D）、血栓素 B2（TXB2）/6 - 酮 - 前列腺素（6 - K - PG）水平的调节作用更显著，这表明雌性土元的抗血栓效果更好。
雌性和雄性土元抗骨质疏松效果的差异
骨质疏松是困扰很多人的疾病，尤其是老年人。研究人员又把目光投向了雌性和雄性土元对骨质疏松的治疗效果上。
他们建立了糖皮质激素诱导的骨质疏松（GIOP）小鼠模型，通过给小鼠注射地塞米松磷酸钠注射液来模拟骨质疏松症状。实验结果显示，模型组小鼠的股骨长度和直径都比正常对照组短，而雌性和雄性土元都能显著增加这些指标，但对小鼠股骨重量没有明显影响。
在器官指数方面，模型组小鼠的肾脏、肝脏、脾脏和胸腺指数都有所下降，而土元治疗后，除了肾脏指数，其他指标都显著增加，而且雌性土元的治疗效果更明显。
病理切片结果显示，正常对照组小鼠的股骨骨腔结构完整，骨小梁分布均匀且面积大，而模型组小鼠的骨腔出现了间隙，骨小梁数量和面积都减少。雌性和雄性土元治疗组的骨小梁数量都比模型组多，但雌性土元治疗组的改善效果更显著。
在血清生化指标方面，研究人员检测了与骨代谢相关的指标，如抗酒石酸酸性磷酸酶 5b（TRACP - 5b）、骨碱性磷酸酶（BALP）和骨钙素 / 骨谷氨酸蛋白（OT/BGP）。模型组小鼠的这些指标都明显高于正常对照组，而雌性和雄性土元都能显著降低这些指标。此外，研究人员还检测了血清中的钙（Ca）、磷（P）、镁（Mg）、铜（Cu）和锌（Zn）等无机元素，发现雌性土元对 P 和 Cu 水平的改善效果比雄性土元更好。这一系列结果表明，雌性土元在治疗骨质疏松方面比雄性土元更有效。
综合以上研究结果，研究人员得出结论：雌性土元含有更多的药理活性化合物，在治疗血栓和骨质疏松方面比雄性土元更具优势。代谢组学分析发现，雌性和雄性土元中都含有 31 种化合物，主要包括脂质、氨基酸及其衍生物和脂肪酸，虽然化合物种类相似，但含量却有很大差异。雌性土元中 8 种药理活性化合物、15 种小肽和 13 种前列腺素的含量更高，这些优势成分可能是其药效更好的物质基础。体内药理实验也揭示了雌性土元在抗血栓和抗骨质疏松方面优于雄性土元的具体机制。
这项研究的意义可不小。它首次系统地比较了雌性和雄性土元的成分和药效，为雌性土元在临床上的优先使用提供了坚实的科学依据，也为雄性土元的资源利用提供了新的思路，比如可以将其用于提取活性成分或作为动物饲料添加剂。同时，研究结果还有助于完善土元的质量控制标准，推动传统中医药在现代医学中的应用和发展。可以说，这次研究就像一把钥匙，为我们打开了土元药用价值的新大门，让我们对这种传统中药材有了更深入的认识，也为未来的医学研究和临床应用指明了方向。
