代谢组学在中医药领域应用

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1、中医杂志2011年3月第52卷第6期JournalofTraditionalChineseMedicine,2011,Vol.52,No.6·451·代谢组学在中医药领域的应用1121*刘长玉13张建平朱明丹张少强杜武勋姜民(1.天津中医药大学第二附属医院,天津市河北区真理道816号,300151;2.天津中医药大学;3.天津南开大学药学院博士后)基金项目:国家自然科学基金重大研究计划面上项目(90709003)*通讯作者:zhmd2005@163.com[摘要]代谢组学是研究机体代谢网络和代谢产物与机体所处环境之间联系的重要方法,与中医药的基本理论和诊疗思

2、维有异曲同工之处,为研究复杂的中医理论和中医药的现代化提供了新的思路和研究平台。目前采用代谢组学技术研究中药、中医理论的工作正在开展,有望在中医药研究领域取得新的突破。[关键词]代谢组学;证候;中药代谢组学是后基因时代出现的一门新兴“组学”蛋白质表达和合成,继而代谢终产物生成等一系列学科,该学科能用反映整体的代谢物图,直接认识生变化。可见代谢物组变化是生物过程的最终结果,同理和生化状态。代谢组学是新药研究开发的重要组时代谢组学研究对象的易得性,大大提升了其研究成部分,该学科的应用范围涵盖了新生物标志物的价值,所以“基因组学和蛋白质组学告诉你可能发生[4]发现

3、、新药筛选、安全性实验等领域。在现代中药研什么,而代谢组学则告诉你发生了什么”。说明代究中,代谢组学在药物有效性和安全性、中药资源和谢组学处于系统生物学与其他组学相联系的枢纽质量控制研究等方面具有重要的理论意义和应用价位置。[1]值。代谢产物是反映机体状况的最佳途径,也是最2代谢组学对中医药研究的适用性及其重要意义终效应的表现形式,这与中医的理论精髓有很多相2.1代谢组学对中医药研究的适用性似之处,因此,采用代谢组学技术对中医药基础理论代谢组学技术,尤其是其越来越被广泛使用的与作用机制进行研究有望突破传统,加快中医药研NMR技术,由于它能够对活体内外的非损伤

4、组织[2]究的现代化进程。与器官进行无损伤性、几乎接近生理条件的动态研1代谢组学的基本思想究,使得“司外揣内”的中医发现了一种崭新的适合任何外源物质、病理生理变化或遗传变异的作自己理论体系的观察方法。同时代谢组学研究的思用都会反映到各种生物学途径上,对内源性代谢物想,不仅仅把人作为一个孤立的体系,而是把人与环质的稳态平衡产生干扰,从而使内源代谢物中的各境(地理的、社会的)、人与肠道菌群之间的相互作用[5]种物质的浓度和比例发生变化。代谢组学就是关于加以综合考虑。这种思想与传统中医药强调人与生物体系代谢物质种类、数量及其变化规律的科学,社会环境的整体观,四时和

5、饮食对人的影响,辨证施是研究生物整体、系统和器官的代谢物质及其与内治等思想是十分契合的。在或外在因素的相互作用。代谢组学研究步骤包括:2.2证的概述样品制备、代谢产物分离、数据分析和模型建立4个2.2.1证的相关概念证是机体在疾病发展过程部分。其研究样品主要是尿液、血浆、血清、唾液,以中的某一阶段的病理概括。它包括了病位、病因、病及细胞和组织的提取液。主要技术手段是核磁共振性以及正邪关系,反映的是疾病发展过程中某一阶(NMR)、液-质联用(HPLC-MS)、气-质联用(GS-段的病理变化的本质,因而它比症状更全面、更深[6]MS)和色谱(HPLC)等。其通常

6、涵盖以下几个层次:刻、更正确地揭示了疾病的本质。辨证就是采用
代谢靶标分析;
代谢轮廓分析;
代谢指纹图谱望、闻、问、切四诊方法,来收集患者病因、病状、病性[3]分析和代谢组学分析。代谢组学、基因组学和蛋白等信息,结合地理环境、季节气候及患者的年龄、性质组学等同是系统生物学的重要组成部分。外源性别、职业、饮食、禀赋等情况,依据不同的辨证纲领物质作用于人体后,应激性地导致基因转录和翻译,(八纲、六经、三焦、卫气营血、脏腑、气血、津液辨·452·张建平等代谢组学在中医药领域的应用2011年第6期[7]证),判断之为某种证。证实际上是外在疾病征象性的同时,又重视这

7、些差异,为治疗的个体化提供的某种排列组合,是症状和体征的集合。线索。2.2.2证的现代科学内涵认识证的物质基础应2.3.4思维模式为黑箱理论代谢组学倾向于生[8]是一组相关物质,而非单一特异性物质。这些物质物体一系列事件的最终结果,而不关注机体受到各决定着证的发生发展之动态变化过程,是在证的发种外界因素影响后遗传物质、蛋白质发生变化的细[9]生发展过程中产生的特殊物质群。根据推断证的节及对机体代谢网络的调控。中医证中反映的正是物质基础不会集中在某一脏器,更不会是单一的特经典的藏象学说,“藏”是藏于体内的脏腑,居于体异性物质。所以证本质的研究归根结底也就是探寻

8、内,外不可见;“象”是形见于外的生理病理现象,流证物