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中医学认为“上火”是在人体受“邪气”侵袭后,引起全身或局部出现一系列以“热证”为表现的症状。根据成因和特点的不同,“上火”被分为“实火”和“虚火”,“虚火”被进一步细分为阴虚“上火”和气虚“上火”。人体阴虚质是一种常见的亚健康状态,临床缺乏客观量化的诊断指标,导致阴虚质不能及时得到治疗,常常发展为“上火”状态。因此应用现代生物学技术揭示阴虚“上火”的生物学本质,寻找生物学标志物,使其得到客观、定量的描述尤为迫切。本研究应用转录组学中的二代测序技术和高效液相色谱-质谱联用的非靶向代谢组学技术分别研究阴虚质、阴虚“上火”和知柏地黄丸治疗阴虚“上火”后血液上清的差异信使核糖核酸(message ribonucleic acid,m RNA)表达谱和差异代谢谱,并对差异表达的m RNA和差异代谢物进行基因本体(Gene Ontology,GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)分析,发现功能集中在能量代谢和脂代谢。用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time Quantitative polymerase chain reaction,QPCR)验证阴虚质受试者和阴虚“上火”受试者的血清m RNA,发现在阴虚“上火”人群血清中线粒体基因编码的还原性辅酶Ⅰ脱氢酶2(mitochondrially encoded nicotinamide adenine dinucleotide dehydrogenase 2,MT-ND2)基因的m RNA存在差异表达,且可以作为从阴虚人群中筛选阴虚“上火”个体的潜在标志物(85.7%的灵敏性和60.0%的特异性),可以使临床更准确地使用滋阴降火药。我们还发现在阴虚质人群血浆中存在8个差异代谢物、阴虚“上火”人群血浆中存在12个差异代谢物、知柏地黄丸治疗阴虚“上火”后受试者血浆中存在3个差异代谢物,并用接受者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线构建诊断模型。甘氨酸、鞘磷脂和异柠檬酸联合可以较好地诊断阴虚质(灵敏性和特异性分别达到了85.3%和80%),左旋癸酰基肉碱、十二酰基肉碱、磷脂酰胆碱和寡肽(Asp Arg Pro)可以作为诊断阴虚“上火”人群潜在标志物组合(灵敏性和特异性分别为87.8%和81.8%)。在知柏地黄丸治疗阴虚“上火”后,葡萄糖和左旋癸酰基肉碱两个指标呈现治疗后转归趋势,次黄嘌呤呈现差异代谢。阴虚“上火”系列诊断模型的建立,为临床诊断和治疗阴虚“上火”提供了潜在标志物,为中医诊疗的定量化、客观化提供了新的思路。几个世纪以来,穿心莲(Andrographis paniculata,AP)在中国被用来治疗多种疾病,尤其是“实火”引发的炎症,炎症是病原体感染、精神因素及不良生活习惯等多种原因引发的“实火”的共同生物学特征。二萜内酯是穿心莲中发挥主要抗炎作用的化合物。但是,多种穿心莲二萜内酯的抗炎活性及活性结构(比如关键的药效团)还不清楚。在本研究中,对19种二萜内酯进行构效关系分析,研究了其中两个化合物的抗炎作用机制。通过酶联免疫吸附反应(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA),发现大多数化合物可以降低脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)刺激的RAW 264.7细胞中的肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白细胞介素6(Interleukin-6,IL-6)的水平。通过三维定量构效关系(three dimensional quantitative structure-activity relationship,3D-QSAR)发现了二萜内酯的抗炎药效基团。此外,化合物(AP-1和AP-4)可以抑制LPS显微注射的斑马鱼的炎症反应,以及抑制LPS刺激的RAW 264.7细胞核因子κB(Nuclear factor kappa-B,NF-κB)p65从细胞质到细胞核的转位。本研究从药物化学的角度,对未来穿心莲内酯抗炎作用的结构修饰及药物设计提供了引导,也对穿心莲治疗“实火”进行了进一步地描述。