朱砂的毒性问题日益受到学术界的关注。我们提出假说：朱砂中的HgS可能在肠道形成汞多硫化物，以多硫化汞复合物(HgSx)被肠道吸收，并发挥药效作用；朱砂毒性作用可能来自少量的可溶性汞Hg2+。本项目旨在对上述假说进行验证。在化学层次上,用现代科学方法,分析朱砂胃溶出物种和肠生物转化物种的化学组成, 研究朱砂各化学物种与血清蛋白的作用；在整体动物层次上, 用金属硫蛋白(MT)基因敲除小鼠和大鼠, 比较研究朱砂、HgSx、纯HgS和HgCl2的肾毒性和神经作用；在细胞及分子层次上, 用Caco-2细胞比较研究朱砂各化学物种的吸收能力, 用MDCK细胞和原代神经细胞分别比较研究朱砂各化学物种的肾毒性和神经作用及机理。多层次结合, 系统探讨各化学物种与神经作用、肾毒性的相关性，为研究朱砂的安全性和有效性开辟新思路、新方法，以加深对朱砂药理、毒性作用物质基础的认识，全面客观评价朱砂的药用价值。

本项目旨在研究朱砂的药效和毒性作用的物质基础。应用多种谱学方法研究了朱砂在人工胃酸、模拟肠中溶出物的物种形态，认为朱砂胃酸溶出物接近Hg3S2Cl2，朱砂在肠道富硫环境下的溶出物主要有HgS2(OH)-等物种形式。体外、体内实验结果均提示朱砂在肠道菌群作用下产生甲基汞的可能很小。体外研究发现朱砂在模拟肠中的溶出物有一定的肠吸收能力、血浆蛋白结合能力和较低的肾细胞毒性。这些成分可能经肠道吸收并发挥一定的药理作用, 而不同于HgCl2。HgCl2诱导肾脏MT的合成，并部分拮抗汞离子对肾脏的毒性作用；没有发现朱砂/HgS诱导金属硫蛋白表达。用MT基因敲除小鼠和对应野生小鼠比较研究朱砂和HgCl2，朱砂组在汞的吸收和组织分布、脑中单胺类神经递质变化及肝、肾生化指标方面未见显著性差异, 提示MT在朱砂毒性中的作用不明显。应用国际通用的焦虑动物模型，小鼠高架十字迷宫实验(EPM)，首次发现朱砂有抗焦虑作用，此神经药理作用可能反映其镇静安神的功效之一。朱砂和HgS降低脑中5-HT水平可能与其抗焦虑作用有关，但并不影响5-HT代谢。