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中医药借组学大显身手

发布时间:2021-02-22 15:19:30 阅读: 来源:离心泵厂家

中医药借组学大显身手

组学技术将是研究中医“复杂科学”的强大工具,为揭示中医“证候”的科学内涵、中药复方治疗复杂性疾病的作用原理等重大科学问题提供可能。 图片来源:昵图网 ■本报记者李惠钰 分子生物学、基因组学及蛋白质组学的发展,不仅引发了生命科学领域的研究革命,也为我国中医药研究和开发带来新的契机。 “复杂科学”的强大工具 随着科学研究的进展,单纯研究某一方向(基因组、蛋白质组、转录组等)已经无法解释全部的生物医学问题。 为此,科学家便提出从整体的角度出发,研究人类组织细胞结构、基因、蛋白及其分子间的相互作用,通过整体分析来反映人体组织器官功能和代谢状态,为探索人类疾病的发病机制提供新思路。 而这也与中医药学的整体观、辩证观有很多的相似之处。 作为一门“复杂科学”,中医学理法方药知识创新的核心是基于整体“证候”的诊断,但“证候”的病理基础、复方化学成分以及药物作用途径、环节和靶点却是多样的。 这在中国中医科学院西苑医院副院长刘建勋看来,采用单因素分析方法和检测技术,如寻找某些单一病理分子与中医“证候”的关联,分离中药单一化学成分研究中药治病的作用机理等,明显并不适合中医学整体治疗和复方用药的特点。 在日前召开的基因组学与创新型药物研制高峰论坛上,刘建勋表示,系统生物学理论与组学的发展与应用,为克服上述矛盾提供了条件。 “因为组学技术能够动态、高效地测定机体在整体条件和多因素作用下,多种蛋白质大分子及多种小分子的谱学特征,并且能够描述多分子间的相互作用规律。”在他看来,组学技术将是研究中医“复杂科学”的强大工具,为揭示中医“证候”的科学内涵、中药复方治疗复杂性疾病的作用原理等重大科学问题提供可能。 蛋白质组学带来新思路 组学包括基因组学、蛋白质组学、代谢组学等,包括人类在内的生物基因组计划完成后,生命科学的研究重心便开始转向蛋白质组学——在对应基因组的整体蛋白质水平上系统研究调控生命活动的蛋白质。 刘建勋称,蛋白质组学技术的飞速发展,也为研究冠心病的发病机制和探索早期诊断的生物标记物提供了新的思路和技术平台。 为了研究痰瘀互结症冠心病的发病机制,刘建勋研究小组首次建立了中国小型猪痰瘀互结症冠心病模型,并应用双向凝胶电泳、图谱分析软件等蛋白质组学技术,对该模型动物的冠状动脉组织总蛋白进行差异比较、质谱鉴定及数据比对,初步发现差异蛋白可能与痰瘀互结症冠心病的形成、发生、发展相关。 根据中医药的研究特色,刘建勋通过上述“疾病动物模型拟临床研究”的思路,以及回顾性和前瞻性的临床研究,对中医临床“证候”与现代生物学指标进行相关性分析,并将两者用于模型动物研究,使其实验结果更接近于临床。 另外,对于血瘀证本质的研究,以往主要从血液流变性、血液黏度、血小板聚集性以及血脂代谢方面入手,涉及基因组学、蛋白组学方面的研究并不多。 如今,科研人员还利用蛋白质组学技术研究冠心病血瘀证病人与正常人血浆的差异蛋白,发现蛋白质有下调和上调现象,升高的蛋白质有免疫球蛋白、纤维蛋白原、粒酶,其中纤维蛋白原、粒酶还有望作为诊断冠心病血瘀证的标志物。 重视药代动力学研究 刘建勋表示,中药复方是一个由多种化学成分组成的复杂系统,而干预对象(人体或动物)又是由多种要素组合而成的复杂生物体,两个系统相互交织和影响,使得中药复方的研究充满复杂性。 刘建勋认为,中药复方本身所含的化学成分是固定的、绝对的,但其药效成分却是变化的、相对的,因此要以动态的观点结合中药复方具体的应用环境来认识其功效。 在这种情况下,刘建勋首次提出中药复方“指征药代动力学”的概念,即通过中药复方药代动力学研究,不仅可以明确复方作用的物质基础,揭示其配伍的科学内涵,而且能为临床用药提供更加合理的方向。 目前,中药复方药代动力学研究主要有两类:一类是针对有效成分明确的中药复方,以血药浓度法为研究手段,如“证治药动学”假说;另一类是针对有效成分尚不明确的中药及复方,以生物效应法为研究手段,如毒理效应法、效量半衰期法、微生物法等。 对于生物效应法应用的立论基础,刘建勋表示,中药方剂发挥的都是综合性的药理作用,因此,从整体观念出发研究中药药动学,进而用数学方程式模拟体内过程,符合中医药自身特点,则为指导临床合理用药提供了可能。 目前,刘建勋已经较完整地建立了中药复方不同有效部位配伍后给药的血药色谱分析方法,对血液中检测到并能通过数学模型拟合的指征化学成分进行分析,并与药效学指标的时效变化进行同步比较和相关性研究,从药代动力学角度探讨中药复方配伍的科学性和合理性。 现在,天然药物正在成为世界各国新药开发的热点,欧盟已通过立法使草药地位合法化,美国也已开始接受中药复方药物的申报,并在起草审批程序。 在这种国际竞争的大环境下,刘建勋表示,用科学的语言阐明中药复方体内过程和作用机理,加强对中药复方药物动力学研究,势在必行。

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