牛曉紅

(中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，北京 100700)

分子生物學(xué)是從分子水平去探討人類生命規(guī)律的一門(mén)學(xué)科。近年來(lái)，基因工程制藥、基因治療法等分子生物學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在各個(gè)領(lǐng)域均取得了理想的效果。但在中醫(yī)臨床和基礎(chǔ)研究中，如何科學(xué)地將分子生物技術(shù)運(yùn)用到中醫(yī)證候、中藥作用機(jī)制等相關(guān)研究中，發(fā)揮中醫(yī)藥的優(yōu)勢(shì)已成為中醫(yī)藥工作者不斷思考和探索的關(guān)鍵問(wèn)題。隨著人們對(duì)于中醫(yī)藥的重視，許多研究人員運(yùn)用現(xiàn)代化的新觀念和新技術(shù)開(kāi)始對(duì)中醫(yī)藥進(jìn)行研究，并已成功地將分子生物技術(shù)運(yùn)用于中醫(yī)證候研究中，這將有利于從分子水平去研究中醫(yī)理論、疾病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律以及有針對(duì)性地研制中藥，更好地發(fā)揮中醫(yī)辨證施治的臨床作用，從而更好地為人類健康服務(wù)。

1 中醫(yī)證候與分子生物學(xué)理論層次高度關(guān)聯(lián)

中醫(yī)是我國(guó)醫(yī)學(xué)界的重要分支，治療過(guò)程中主要以辨證施治和加減藥物治療為主，在臨床上取得了理想的效果，這也成為中醫(yī)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，這兩個(gè)基礎(chǔ)均依賴于中醫(yī)證候。從中醫(yī)角度來(lái)說(shuō)，“陰陽(yáng)失調(diào)，百病叢生”，許多疾病的發(fā)生均由陰陽(yáng)失調(diào)所致，察陰陽(yáng)而調(diào)之也成為中醫(yī)臨床診斷、治療的基本原則和基本方法。中醫(yī)認(rèn)為腎是人的根本，它決定了人的生長(zhǎng)、發(fā)育、體質(zhì)、疾病等，但是其先天因素又同樣受到后天因素的影響和調(diào)節(jié)。從現(xiàn)代分子生物學(xué)角度來(lái)說(shuō)，一個(gè)人基因是其生存和發(fā)育的主要因素，它決定人的生老病死，但是基因又不是全部，它同樣受到人類的生活、環(huán)境、習(xí)慣等影響。綜上所述，兩者在概念上存在著許多相似之處，這也為從分子水平對(duì)疾病的本質(zhì)進(jìn)行深入探討指明了新的發(fā)展方向。而從分子角度對(duì)疾病進(jìn)行研究分析，能填補(bǔ)中醫(yī)證候微觀還原分析的一些空白之處，因此醫(yī)學(xué)界利用分子生物學(xué)理論和技術(shù)研究中醫(yī)證候便顯得至關(guān)重要。

2 分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展使中醫(yī)證候?qū)嵸|(zhì)研究成為可能

從中醫(yī)角度來(lái)說(shuō)“有諸于內(nèi)必形諸于外”，這句話的意思就是當(dāng)人內(nèi)在功能等發(fā)生紊亂時(shí)，必然在人的外表中體現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)外部彰顯內(nèi)在的聯(lián)系，這樣就能夠通過(guò)外在去尋找內(nèi)在的證候，從基因的多態(tài)性演變?yōu)榉肿拥穆?lián)系性。自分子生物學(xué)技術(shù)誕生后，可以通過(guò)分子生物學(xué)技術(shù)手段對(duì)人體的一些疾病證候、健康狀態(tài)等進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)人當(dāng)前狀態(tài)和基因表達(dá)譜上存在的差異，從而說(shuō)明不同證候狀態(tài)下分子生物學(xué)層次的差異。換言之，應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)研究同一疾病的不同證候和同一證候不同的疾病，以及同一個(gè)體不同狀態(tài)等之間的基因差異，能夠找出其共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，針對(duì)基因突變和異常表達(dá)與疾病的關(guān)系進(jìn)行分析，為中醫(yī)證候研究提供分子生物學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)為中醫(yī)異病同治、同病異治等理論提供有力的依據(jù)。另外，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，利用分子生物學(xué)技術(shù)能夠研究細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)，而基因表達(dá)是通過(guò)DNA控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)表現(xiàn)的。因此，分子生物學(xué)對(duì)于蛋白質(zhì)研究在技術(shù)上的突破將為證候與蛋白質(zhì)的結(jié)合研究奠定基礎(chǔ)。在這一方面，有關(guān)蛋白質(zhì)芯片的深入研究、納米技術(shù)的使用，將為蛋白質(zhì)的研究、中醫(yī)證候的研究提供發(fā)展的契機(jī)[1]。

3 中醫(yī)證候特征與基因多態(tài)性研究

中醫(yī)證候是機(jī)體在疾病發(fā)展過(guò)程中的某一階段的病理概括，眾多學(xué)者認(rèn)為中醫(yī)證候與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)疾病必然有其內(nèi)在的本質(zhì)聯(lián)系,尤其體現(xiàn)在基因組學(xué)領(lǐng)域。利用分子雜交、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性技術(shù)(PCR-RFLP)、分子克隆、基因工程等分子生物學(xué)技術(shù)使基因診斷和基因治療得以實(shí)現(xiàn)，而芯片技術(shù)的出現(xiàn)又使它們?cè)诳焖?、?zhǔn)確等方面得以提高。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展及對(duì)中醫(yī)證本質(zhì)認(rèn)識(shí)的深入,中醫(yī)證候研究已經(jīng)從癥狀、體征為主體發(fā)展到目前的分子基因水平。

中醫(yī)證候具有整體性、時(shí)空性、傳變性和個(gè)體差異4個(gè)特征。許多基因具有的多態(tài)性變化與某些疾病的發(fā)生有密切相關(guān)性，而某一病癥的不同中醫(yī)證候發(fā)生頻率在一定范圍內(nèi)的分布則是相對(duì)穩(wěn)定的，中醫(yī)臨床證候的多樣性和復(fù)雜體系正好是基因多態(tài)性與臨床表型多樣性關(guān)系的最好研究對(duì)象[2]。近年來(lái)，在證候的基因多態(tài)性研究中也取得了一些成果。如唐發(fā)清等[3]報(bào)道了高血壓病肝陽(yáng)上亢證與酪氨酸羥化酶(TH)基因擴(kuò)增有關(guān)。歐陽(yáng)濤等[4]研究發(fā)現(xiàn)，ApoE第一內(nèi)含子增強(qiáng)子BxpL1位點(diǎn)的G/G基因型可能是冠心病及冠心病痰證及痰瘀互阻證的易感基因之一。陳衛(wèi)衡等[5]通過(guò)ApoAI、B基因多態(tài)性與非創(chuàng)傷性股骨頭壞死證候相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，ApoAI基因啟動(dòng)子-75bp位點(diǎn)多態(tài)性、啟動(dòng)子-內(nèi)含子位點(diǎn)多態(tài)性及ApoB基因XbaI基因型，與非創(chuàng)傷性股骨頭壞死證候分型有一定相關(guān)性。謝毅強(qiáng)等[6]通過(guò)2型糖尿病大血管病變患者脂代謝紊亂與ApoE基因多態(tài)性及中醫(yī)證候的研究發(fā)現(xiàn)，2型糖尿病大血管病變患者的血脂隨著病情的加重和病程的延長(zhǎng)存在不同程度的異常,各種中醫(yī)證候之間脂代謝的差異與ApoE基因的多態(tài)性有一定關(guān)系。這些研究結(jié)果提示，疾病有關(guān)基因多態(tài)性與中醫(yī)證候多樣性及發(fā)生頻率的規(guī)律性間可能存在某種關(guān)聯(lián)。

4 中醫(yī)臨床與分子生物學(xué)

臨床上利用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)相關(guān)疾病基因進(jìn)行干預(yù)和分析，從而有效地探討中藥作用的分子機(jī)理與作用靶點(diǎn)。吳志奎等[7]研究顯示，補(bǔ)腎生血藥(方藥組成：山茱萸、熟地黃、龜板膠、阿膠等藥物組成)能有效提高貧血患者體內(nèi)的血紅蛋白和抗堿血紅蛋白，提高血紅蛋白的珠蛋白鏈比值，其作用機(jī)理可能是補(bǔ)腎生血藥能提高珠蛋白鏈γ/β+γ比值,促進(jìn)γ-珠蛋白基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),誘導(dǎo)HbF合成,從而代償β-珠蛋白基因功能的缺陷。謝金錦等[8]研究了補(bǔ)陽(yáng)還五湯對(duì)球囊擴(kuò)張主動(dòng)脈后再狹窄其內(nèi)皮血小板衍化生長(zhǎng)因子的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，補(bǔ)陽(yáng)還五湯能夠增加人體動(dòng)脈內(nèi)皮SOD-1基因表達(dá)，有效地改善血灌注供氧能力，同時(shí)這種中藥還能夠有效地抑制血小板衍化生長(zhǎng)因子受體的mRNA表達(dá)，從而控制細(xì)胞等病理性繁衍、增殖等。從分子生物學(xué)角度可以看出，補(bǔ)陽(yáng)還五湯能夠有效地調(diào)節(jié)人體平衡，而并不是簡(jiǎn)單的單因子作用。張國(guó)強(qiáng)等[9]利用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)丹參治療狼瘡性腎炎效果及其影響等進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，丹參能夠有效地抑制人體腎臟纖維等相關(guān)細(xì)胞的增殖，并能夠提高C-myc蛋白高水平而誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。因此，臨床在治療狼瘡性腎炎及肝硬化等疾病時(shí)丹參能夠發(fā)揮重要作用。

5 中藥與分子生物學(xué)

分子生物學(xué)技術(shù)自創(chuàng)立以來(lái)在醫(yī)學(xué)中廣泛使用，在中藥相關(guān)領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視。

5.1 分子生物學(xué)技術(shù)在中藥作用機(jī)理研究中的應(yīng)用

中藥是臨床上使用較多的一線藥物，患者用藥后藥物能夠直達(dá)病灶，有效地緩解病情。但醫(yī)學(xué)界對(duì)于中藥的作用機(jī)理并不完全知曉，隨著分子生物學(xué)技術(shù)在中藥研究中的不斷應(yīng)用，能夠有效地探討中藥的作用機(jī)理?；颊叻弥兴幒?，中藥的作用環(huán)節(jié)和生命分子之間存在或多或少的聯(lián)系，當(dāng)中藥發(fā)揮作用時(shí)必然會(huì)引起遺傳信息的改變，而決定其改變基礎(chǔ)的則是基因。根據(jù)近年來(lái)的相關(guān)研究結(jié)果初步顯示，中藥的作用與其生物活性成分調(diào)控基因的表達(dá)有關(guān)。我國(guó)科研人員曾對(duì)人參、黃芪、淫羊藿、靈芝等藥物在人體細(xì)胞因子中調(diào)控人體免疫功能等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[10]。曹穎英等[11]在研究淫羊藿甙促進(jìn)小鼠脾細(xì)胞IL-3mRNA及IL-6mRNA的表達(dá)中發(fā)現(xiàn),患者服用中藥后，藥物能夠有效地誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞IL-3mRNA、IL-6mRNA等遺傳基因的表達(dá)，且藥物的促進(jìn)作用與患者藥物劑量關(guān)系密切。陳記藩等[12]進(jìn)行了1項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中采用分子生物學(xué)技術(shù)研究通痹靈，結(jié)果顯示，中藥能夠降低患者體內(nèi)mRNA水平，通痹靈在治療過(guò)程中能夠有效地抑制滑膜細(xì)胞內(nèi)異常升高的TNF-αmRNA表達(dá)，降低TNF-αmRNA水平。唐咸玉等[13]用半定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng) (RT-PCR)方法測(cè)定各組大鼠心肌N-rasmRNA的含量，發(fā)現(xiàn)ras癌基因在心肌肥厚形成發(fā)展過(guò)程中起到一定作用， 中醫(yī)活血祛痰治法可逆轉(zhuǎn)心肌肥厚， 其治療機(jī)理可能是抑制了心肌ras原癌基因的高表達(dá)。

近年來(lái)采用基因芯片技術(shù)對(duì)中藥復(fù)方進(jìn)行了研究,以往采用傳統(tǒng)研究方法僅限于中藥復(fù)方某一方面或幾方面的作用研究,很難對(duì)該復(fù)方有全面的認(rèn)識(shí),尤其是對(duì)新功能的認(rèn)識(shí)和開(kāi)發(fā)。而應(yīng)用基因芯片技術(shù)能夠迅速了解該復(fù)方對(duì)基因組中某些基因表達(dá)的影響,從而不僅了解該復(fù)方的原有功能,還有可能很輕易地發(fā)現(xiàn)該復(fù)方組方后可能出現(xiàn)的新功能,為復(fù)方的新功能開(kāi)發(fā)提供客觀依據(jù)。

5.2 分子生物學(xué)技術(shù)與中藥資源

近年來(lái)，隨著我國(guó)醫(yī)療技術(shù)的飛速發(fā)展，分子生物學(xué)技術(shù)在中藥資源等方面也做出了杰出的貢獻(xiàn)。當(dāng)前，我國(guó)很多野生中藥資源都瀕臨滅絕，且很多人工栽培的中藥品質(zhì)不高，使得臨床使用中成藥存在很大困難。因此臨床上采用藥用植物轉(zhuǎn)基因等技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)植株進(jìn)行良種繁殖，有效地提高藥材質(zhì)量，并能夠獲得化合物能力更強(qiáng)的突變植株。胡之璧等[14]應(yīng)用植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行洋地黃培細(xì)胞的生物轉(zhuǎn)化研究，篩選出高產(chǎn)細(xì)胞并獲得了相當(dāng)好的遺傳穩(wěn)定性。另外已培養(yǎng)出抗癌活性成分三尖杉酯含量高于原植物的三尖杉培養(yǎng)細(xì)胞[15]。研究發(fā)現(xiàn)栝樓中的天花粉蛋白強(qiáng)烈抑制HIV病毒和很多其他病毒，具有顯著的臨床效果，其需求量日益增大，現(xiàn)在其編碼基因已被克隆，并在大腸桿菌中高效表達(dá)。分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展使利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物獲得像麝香、牛黃、犀牛角等一些動(dòng)物性中藥成為可能，從而大大節(jié)省了資源，保護(hù)了這些瀕危的動(dòng)物。

5.3 分子生物基因芯片技術(shù)在中藥篩選和新藥研發(fā)中的應(yīng)用

隨著醫(yī)療技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)基因研究也進(jìn)入到后基因時(shí)代，在后基因時(shí)代的中藥、證候研究中，隨著基因結(jié)構(gòu)和功能研究的突破，致病基因的發(fā)現(xiàn)，藥物的研究目標(biāo)之一是在基因水平上尋找藥物靶標(biāo)，通過(guò)比較藥物處理前后細(xì)胞基因表達(dá)的差異來(lái)推測(cè)篩選藥物作用的靶標(biāo)，從而找到“導(dǎo)向藥物”。目標(biāo)之二是用基因芯片技術(shù)檢測(cè)藥物的毒性或副作用，進(jìn)行毒理研究。而生物芯片技術(shù)所具有的高集成與組合化學(xué)相結(jié)合，為新藥研究的初篩提供超高通量篩選。

Clarke等[16]采用基因芯片研究了腸癌患者化療前和治療期間腫瘤基因表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)絲裂霉素C和5-氟尿嘧啶治療均可使糖苷合成酶和尿嘧啶-DNA糖基酶的基因表達(dá)增加。該研究提示,這類研究既有助于闡明藥物的作用機(jī)制,也有助于確定藥物作用的靶基因,篩選出有效中藥及其有效成分，為新藥研究提供線索。隨著芯片技術(shù)的不斷發(fā)展以及在藥物開(kāi)發(fā)、靶標(biāo)尋找等方面的廣泛應(yīng)用，將有利于確定中藥的有效活性成分和有效活性部位，為開(kāi)發(fā)中藥新藥提供一個(gè)簡(jiǎn)便、快捷的新途徑。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，中醫(yī)證候?qū)嵸|(zhì)的揭示已成為制約中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究和發(fā)展的瓶頸之一。然而，中醫(yī)證候特征與基因多態(tài)性理論在理論層面給予了我們?cè)S多具有探索價(jià)值的啟示，特別是分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使我們從分子生物學(xué)角度解釋中醫(yī)證候?qū)嵸|(zhì)成為可能，許多學(xué)者的探索也取得了階段性進(jìn)展。但相關(guān)研究仍處于初級(jí)階段，臨床上對(duì)于中醫(yī)證候的認(rèn)識(shí)還不十分完全，因此中醫(yī)證候及中藥作用機(jī)制等方面的研究尚需我們進(jìn)一步的探討和完善。

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