代谢组学在中医药领域的应用

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1、2011年2月第33卷第2期湖北中医杂志Feb．2011．Vo1．33，No．2HubeiJournalofTCM·31·代谢组学在中医药领域的应用张建平，张少强，朱明丹，刘长玉，姜民，杜武勋h(1．天津中医药大学第二附属医院，天津300190；2．天津中医药大学，天津300190；3．天津南开大学药学院博士后，天津300190)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

2、的突破。关键词：代谢组学；证的研究；中药研究中图分类号：R203文献标识码：A文章编号：1000—0704【2011)02—0031—03代谢组学是后基因时代出现的一门新兴“组学”学科，该学转录和翻译，蛋白质表达和合成，继而代谢终产物生成等一系列科能用反映整体的代谢物图直接认识生理和生化状态。代谢组变化。可见，代谢物组变化是生物过程的最终结果。同时代谢学是新药研究开发的重要组成部分，该学科的应用范围涵盖了组学研究对象的易得性，大大提升了其研究价值。所以有人新生物标志物的发现、新药筛选、安全性实验等领域。在现代中说M】：“基因组学和蛋白质组学告诉你可能发生什么，而代谢组药研究中，代谢组学在

3、药物有效性和安全性、中药资源和质量控学则告诉你发生了什么。”说明代谢组学处于系统生物学与其他制研究等方面，具有重要的理论意义和应用价值j。代谢产物组学相联系的枢纽位置。是反应机体状况的最佳途径，也是最终效应的表现形式，这与2代谢组学对中医药研究的适用性及其重要意义中医的理论精髓有很多相似之处。因此，采用代谢组学技术对2．1代谢组学对中医药研究的适用性中医药基础理论及其作用机制进行研究，有望突破传统，加快中代谢组学技术，尤其是其越来越被广泛使用的核磁共振医药研究的现代化进程J。(NMR)技术，由于它能够对活体内外的非损伤组织、器官进行无1代谢组学的基本思想损伤性、几乎接近生理条件的动态研究

4、，使得“司外揣内”的中医任何外源物质、病理生理变化或遗传变异的作用都会反映发现了一种崭新的适合自己理论体系的观察方法。同时，代谢到各种生物学途径上，对内源性代谢物质的稳态平衡产生干扰，组学研究的思想，不仅仅把人作为一个孤立的体系，而是把人与从而使内源代谢物中的各种物质的浓度和比例发生变化。代谢环境(地理的、社会的)、人与肠道菌群之间的相互作用加以综合组学就是关于生物体系代谢物质种类、数量及其变化规律的科考虑】。这种思想与传统中医药强调人与社会环境的整体观，学，是研究生物整体、系统和器官的代谢物质及其与内在或外在四时和饮食对人的影响，辨证施治等思想是十分契合的。因素的相互作用。代谢组学研究

5、步骤包括：样品制备、代谢产物2．2证的概述分离、数据分析和模型建立四个部分。其研究样品主要是尿液、2．2．1证的相关概念证是机体在疾病发展过程中的某一阶血浆、血清、唾液，以及细胞和组织的提取液。主要技术手段是核磁共振(NUR)、液一质联用(HPLC—us)、气一质联用(GS—段的病理概括。它包括了病位、病因、病性以及正邪关系，反映MS)和色谱(m'LC)等。其通常涵盖以下几个层次：①代谢靶标的是疾病发展过程中某一阶段的病理变化的本质，因而它比症分析；②代谢轮廓分析；③代谢指纹图谱分析和代谢组学分状更全面、更深刻、更正确地揭示了疾病的本质。辨证就是采析。代谢组学、基因组学和蛋白质组学等同是

6、系统生物学的用望、闻、问、切四诊方法，来收集患者病因、病状、病性等信息，重要组成部分。外源性物质作用于人体后，应激性地导致基因结合地理环境、季节气候及患者的年龄、性别、职业、饮食、禀赋基金硬目：国家自然科学基金重大研究计划面上项目(项目编号：90709o03)·通讯作者：杜武勋，天津中医药大学第二附属医院。·32·湖北中医杂志2011年第33卷第2期等情况，依据不同的辨证纲领(八纲、六经、三焦、卫气营血、脏是可见的表现、可预测的征兆。它研究的是内在的生命本质与腑、气血、津液辨证)，判断之为某种证”J。证实际上是外在疾病外在现象的关系，揭示脏腑与形体诸窍、自然环境的关系DO)。征象的某种排

7、列组合，是症状和体征的集合。综上而言，中医是通过“望、闻、问、切”四诊方法形成对疾病本质2．2．2证的现代科学内涵认识证的物质基础应是一组相关的认识，从而对“证”作出判断，依据的是“有诸于内，必形诸于物质，而非单一特异性物质J。这些物质决定着证的发生发展外”的思想。而代谢组学通过“代谢组”获取生物体整体功能状之动态变化过程，是在证的发生发展过程中产生的特殊物质态的生化表型，来对当下所处的病理状态进行认识，“代谢组”具群。根据推断“证