劉玉峰，許肈初，馬海燕

(1.遼寧大學(xué) 藥學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110036；2.遼寧省天然產(chǎn)物制藥工程技術(shù)研究中心，遼寧 沈陽(yáng) 110036)

0 引言

中藥現(xiàn)代化研究的內(nèi)容包括：有效成分篩選及新藥研發(fā)、中藥作用機(jī)理研究、中藥復(fù)方研究、中藥質(zhì)量控制及安全性評(píng)價(jià)、中藥基因組學(xué)研究和藥效變化等諸多方面.由于中藥活性成分的復(fù)雜性、作用靶點(diǎn)的多樣性及產(chǎn)地差異性，造成常規(guī)化藥評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及提取分離和活性篩選不僅效率低、成本高，而且還存在活性成分易丟失，純度與活性背離的難題[1]，因此快速分析中藥微量活性成分，高通量研究全組分作用靶點(diǎn)，區(qū)分與治療無(wú)關(guān)或毒性組分成為了解決難題的關(guān)鍵.利用高通量生物芯片技術(shù)可以在有限的實(shí)驗(yàn)條件下獲得極為大量的生物信息，使研究工作的效率得到極大的提高，受到科學(xué)界的重視.生物芯片包括基因芯片、蛋白芯片、細(xì)胞芯片、組織芯片以及其他多種由生物材料制成的芯片[2].由于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)理論所有藥物都是通過(guò)直接或間接修飾或改變?nèi)梭w基因及基因產(chǎn)物產(chǎn)生作用[3]，因此利用基因芯片技術(shù)分析藥物活性成分影響基因表達(dá)多態(tài)性變化就成為了解決中藥活性成分研究難題的重要思路之一.

基因芯片(Gene chip)又稱DNA微陣列，由美國(guó)Affymetrix公司的Fodors等[4]在20世紀(jì)90年代初提出并研究，是專門(mén)用于核酸檢測(cè)的生物芯片.經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，基因芯片作為高度集成化的分析和研究手段正成為進(jìn)行藥物基因組學(xué)研究的主要平臺(tái)[5-6].基因芯片解決了傳統(tǒng)核酸印跡雜交技術(shù)操作繁瑣、樣品測(cè)定周期長(zhǎng)、操作測(cè)定效率低等不足，其是將大量分子探針附著固定于載體支持物上，可以單次對(duì)樣品的大量基因序列進(jìn)行檢測(cè)分析.根據(jù)實(shí)際情況具體設(shè)計(jì)探針系列，選擇具有針對(duì)性的分析檢測(cè)方法，可極大地?cái)U(kuò)展此技術(shù)的應(yīng)用范圍，如基因表達(dá)譜測(cè)定、突變檢測(cè)、多態(tài)性分析、基因組文庫(kù)作圖及雜交測(cè)序等[7-10].而要與基因微陣列上的已知序列雜交，就要先通過(guò)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增、體外轉(zhuǎn)錄等技術(shù)針對(duì)樣品DNA/RNA摻入標(biāo)記分子，再通過(guò)化學(xué)熒光法、同位素法、酶標(biāo)法或化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)雜交信號(hào)強(qiáng)度，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、綜合分析，即可獲得樣品中大量的基因序列或表達(dá)特征信息[11].

盡管中醫(yī)中藥在中國(guó)已有幾千年的歷史，但缺乏高質(zhì)量的科學(xué)證據(jù)來(lái)證明其有效性[12].因此，西方醫(yī)學(xué)經(jīng)常以懷疑的眼光看待中醫(yī)學(xué)，這給中醫(yī)中藥走向國(guó)際帶來(lái)了巨大的困難[13].中藥成分復(fù)雜多樣，加上傳統(tǒng)的研究手段存在許多局限，這給中藥的深入研究帶來(lái)了很大困難.在分子生物學(xué)領(lǐng)域中高通量基因芯片技術(shù)作為一種研究分析基因信息的強(qiáng)有力的技術(shù)，可成為進(jìn)行表達(dá)中藥基因組學(xué)研究結(jié)果的主要工具[14].當(dāng)今人們長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)中藥的認(rèn)識(shí)層次與研究手段的基本保持在低效、低通量，而通過(guò)中藥基因組學(xué)研究開(kāi)發(fā)的中藥基因芯片，從分子水平上研究中藥的最新技術(shù)手段，將從根本上改變這種觀念[15].用于基因表達(dá)分析的基因芯片可根據(jù)其應(yīng)用分為全局和聚焦DNA微陣列兩種類型[16-17]，可用于有效成分篩選[18]、作用機(jī)制[19]、中藥復(fù)方[20]、質(zhì)量控制及安全性評(píng)價(jià)[21].全局的DNA微陣列含有數(shù)千至數(shù)十萬(wàn)個(gè)探針，代表部分或全部cDNA，表達(dá)序列標(biāo)簽(EST)和各種類型的表達(dá)標(biāo)記，例如用于估計(jì)細(xì)胞內(nèi)mRNA拷貝數(shù)的芯片.聚焦的DNA微陣列含有幾十到數(shù)千種針對(duì)特定目的設(shè)計(jì)的探針，例如組織/細(xì)胞類型特異性，功能特異性和表達(dá)譜分析的研究.當(dāng)已知作用時(shí)，聚焦的DNA微陣列有時(shí)更適合于研究作用機(jī)制，例如化學(xué)品的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和癌癥轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)[22].

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外已有一些將基因芯片技術(shù)應(yīng)用到中藥研究的報(bào)道[23-24].基因芯片技術(shù)是中藥研究領(lǐng)域中一次具有深遠(yuǎn)意義的改革，具有極廣的發(fā)展擴(kuò)張性與應(yīng)用深度，為中藥現(xiàn)代化的發(fā)展提供了新途徑.

1 中醫(yī)傳統(tǒng)思維

中醫(yī)思維可從“道生一，一生二，二生三，三生萬(wàn)物”的角度去理解[25].在中醫(yī)的視角中萬(wàn)物普遍聯(lián)系為一個(gè)整體，從人體的角度講，人體每個(gè)局部都是一個(gè)整體，而不是局部組成了整體，不是局部和局部的聯(lián)系，是運(yùn)動(dòng)中發(fā)展聯(lián)系的變化.而要論貫穿疾病的產(chǎn)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸、預(yù)后整個(gè)全過(guò)程的本質(zhì)即為辯病論治，其為中醫(yī)本質(zhì).

因此治法可分為“同病異治”和“異病同治”[26].這個(gè)思想在臨床中的體現(xiàn)即為著重對(duì)患者的癥狀特點(diǎn)、體質(zhì)差異，個(gè)性化治療入手強(qiáng)調(diào)辨證施治.基因蛋白調(diào)控與修飾整體的變化可以從微觀角度反映著生命機(jī)體的整體功能狀態(tài)，疾病在特定證候的本質(zhì)可以通過(guò)基因轉(zhuǎn)錄和蛋白整體水平的變化得到反映了.在體內(nèi)紛繁復(fù)雜的序列利用基因芯片技術(shù)可以高效準(zhǔn)確的找到藥物作用靶序列，這在中藥現(xiàn)代化研究中極為重要.而面向生物體全遺傳組層面上的藥物作用分析是基因芯片應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，由于藥物作用于機(jī)體疾病的整個(gè)過(guò)程具有非單一性，從其經(jīng)過(guò)藥劑相、藥代動(dòng)力學(xué)相及藥效相中可知藥物在進(jìn)入體內(nèi)吸收分布代謝排泄及產(chǎn)生藥效的過(guò)程大多需要經(jīng)過(guò)不同體內(nèi)屏障及發(fā)生多次結(jié)構(gòu)變化，基因芯片能夠通過(guò)對(duì)上萬(wàn)個(gè)基因信息的檢測(cè)分析，從中獲取大量有用的理論依據(jù)，從而對(duì)中藥產(chǎn)生的復(fù)雜作用機(jī)制提供科學(xué)合理的解釋，因此利用基因芯片技術(shù)對(duì)整個(gè)藥物干預(yù)疾病過(guò)程中基因表達(dá)改變進(jìn)行監(jiān)控是具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，之后對(duì)藥效進(jìn)行評(píng)價(jià)，為我國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)藥方劑具有系統(tǒng)調(diào)節(jié)的治療作用提供一定的科學(xué)依據(jù).

2 中藥作用機(jī)制研究

從分子水平看，中藥有效成分與生物大分子即藥物靶點(diǎn)發(fā)生相互作用才能發(fā)揮藥效.而由于中藥內(nèi)化學(xué)成分復(fù)雜性及多樣性等特點(diǎn)，其作用機(jī)制復(fù)雜多樣，治療疾病時(shí)可產(chǎn)生多通路、多靶點(diǎn)、多系統(tǒng)的聯(lián)合干預(yù)作用[27].傳統(tǒng)的作用機(jī)制研究方法需要對(duì)每個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試，而且操作繁瑣，很難達(dá)到從整體生物學(xué)角度探討藥物的作用機(jī)制，這給中藥作用機(jī)制研究帶來(lái)了很大的困難[28].

利用基因芯片技術(shù)通過(guò)比較在有無(wú)藥物作用的條件下正常與病變組織(細(xì)胞)基因表達(dá)水平的變化，從而發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)基因，并以此基因作為中藥篩選靶標(biāo).基因芯片技術(shù)將中藥作用機(jī)制研究引向全新的深度.鄭冬雪、劉津源等[29]在研究基于micRNA表達(dá)譜分析加味桂枝茯苓丸干預(yù)大鼠子宮肌瘤的分子機(jī)制中，利用大鼠miRNA單通道表達(dá)譜芯片對(duì)保存的大鼠子宮組織中CyDye與RNA進(jìn)行檢測(cè)采用NanoDrop ND-1000法，基于R語(yǔ)言，BRB語(yǔ)言對(duì)歸一化數(shù)據(jù)進(jìn)行差異表達(dá)基因分析.Real-time PCR驗(yàn)證芯片，結(jié)果顯示加味桂枝茯苓丸對(duì)子宮肌瘤大鼠micRNA基因芯片表達(dá)有明顯的影響，綜合分析芯片生物學(xué)信息與模型組相比，中藥各組分別有上調(diào)、下調(diào)的micRNA差異基因，這些micRNA差異基因共同構(gòu)成了加味桂枝茯苓丸治療子宮肌瘤大鼠的差異micRNA基因表達(dá)譜.各組間miR-187-3p、miR-330-5p表達(dá)的變化證實(shí)了基因芯片結(jié)果的可靠性.靶基因功能富集通路分析得出4條與子宮肌瘤密切相關(guān)的信號(hào)通路提示加味桂枝茯苓丸對(duì)子宮肌瘤的治療機(jī)制涉及多種生物學(xué)信息信號(hào)傳遞及基因調(diào)控的改變，提示加味桂枝茯苓丸有可能通過(guò)上調(diào)或下調(diào)相關(guān)的miRNA通過(guò)實(shí)時(shí)PCR顯示基因陣列的結(jié)果可靠，綜上所述，子宮肌瘤是個(gè)多因素參與、多路徑調(diào)節(jié)的復(fù)雜過(guò)程.加味桂枝茯苓丸治療子宮肌瘤的分子機(jī)制可能與影響了不同信號(hào)通路的miRNA表達(dá)有關(guān)，其具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究.

此外，基因芯片技術(shù)也較為廣泛應(yīng)用在抗心血管[30]，抗腫瘤[31]，抗抑郁[32]疾病藥理作用機(jī)制研究中.十全大補(bǔ)湯是由10種草藥制成的中藥制劑，是一種營(yíng)養(yǎng)劑，具有改善體內(nèi)平衡紊亂和失衡的作用.此外，它還被證明具有抗腫瘤作用[33]，經(jīng)常被臨床醫(yī)生用作癌癥患者的替代藥物.Zheng Hua-Chuan等[34]通過(guò)基因芯片科學(xué)闡明了中藥十全大補(bǔ)湯的抗腫瘤作用和潛在的機(jī)制.基因芯片技術(shù)的應(yīng)用不僅為研究新基因的功能提供了新思路，而且為中藥作用機(jī)制研究開(kāi)拓了新的技術(shù)平臺(tái).

3 中藥新藥研發(fā)及有效成分的篩選

新藥的開(kāi)發(fā)一般過(guò)程是根據(jù)疾病的發(fā)病機(jī)理，確定藥物作用的靶點(diǎn)，建立相應(yīng)的新藥篩選模型，篩選不同來(lái)源的化合物，發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物，然后將其開(kāi)發(fā)成新藥[35].而中藥特別是復(fù)方制劑其成分復(fù)雜多樣，多種成分之間可能存在協(xié)同作用[36]，而傳統(tǒng)的新藥開(kāi)發(fā)分析方法大多只是通過(guò)物理或化學(xué)方法進(jìn)行分析某一組分或某一藥理作用(生物堿、黃銅、皂苷等)通過(guò)細(xì)胞或動(dòng)物模型等非臨床研究手段進(jìn)行藥效藥代毒理實(shí)驗(yàn)，忽視了多種成分之間產(chǎn)生的多重作用及中藥整體觀.此外，許多有效成分以微量形式存在，傳統(tǒng)的分析技術(shù)難以篩選，這些都阻礙了中藥新藥研發(fā)的進(jìn)程[15].因此，建立先進(jìn)的研究手段是解決這類問(wèn)題的必經(jīng)之路，而基因芯片在中藥研究領(lǐng)域的應(yīng)用為中藥有效成分研究提供了新方向.從基因水平來(lái)看，中藥發(fā)揮其治療效果就是通過(guò)對(duì)基因的表達(dá)調(diào)控起作用，從而調(diào)節(jié)機(jī)體部分或整體機(jī)能[37].基因芯片通過(guò)顯示藥物作用細(xì)胞組織的靶序列進(jìn)行分析比較用藥前后整個(gè)機(jī)體不同組織、器官的基因表達(dá)差異，并可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控藥物調(diào)控細(xì)胞基因表達(dá)變化，從眾多中藥成分中快速篩選中藥有效成分的目的.

目前基因芯片技術(shù)在中藥有效成分篩選的應(yīng)用正處在研究階段，已有利用基因擴(kuò)增技術(shù)發(fā)明出篩選對(duì)治療或預(yù)防白癜風(fēng)有效藥物的方法，利用患者皮膚細(xì)胞用藥前后基因擴(kuò)增產(chǎn)物與正常皮膚細(xì)胞基因的電泳圖進(jìn)行比較分析，即可實(shí)現(xiàn)有效藥物的篩選[38].此方法需要嚴(yán)格控制電泳條件，可能存在誤差，可將疾病基因組摻入標(biāo)記分子后，與正?；蛐酒s交，通過(guò)檢測(cè)雜交信號(hào)強(qiáng)度，經(jīng)數(shù)據(jù)比較分析后，可更加準(zhǔn)確地篩選出有效藥物.此外，Watanabe等[39]通過(guò)應(yīng)用高密度寡核苷酸微陣列來(lái)分析銀杏提取物對(duì)小鼠的皮層和海馬的轉(zhuǎn)錄效應(yīng)的影響，通過(guò)研究基因表達(dá)得知銀杏提取物對(duì)神經(jīng)元酪氨酸/蘇氨酸磷酸酶1和微管相關(guān)的mRNA轉(zhuǎn)錄表達(dá)增強(qiáng)了3～4倍.全基因組表達(dá)監(jiān)測(cè)在研究復(fù)雜提取物的生物學(xué)作用方面，可以從cDNA表達(dá)數(shù)據(jù)庫(kù)中得到的肽庫(kù)中制作肽芯片，從眾多的藥物成分中篩選到起作用的部分物質(zhì)[15].在國(guó)內(nèi)，已有利用基因芯片從知母中篩選得到了23種有效成分的報(bào)道[40].

4 中藥復(fù)方研究

中藥復(fù)方配伍的研究是中藥現(xiàn)代化研究的又一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題.在中國(guó)，中藥復(fù)方具有數(shù)千年的臨床研究經(jīng)驗(yàn)，形成了許多古老的中醫(yī)藥理論，如“升降浮沉”、“君臣佐使”等配伍理念均為我們所熟知，但其科學(xué)闡述一直是中藥研究領(lǐng)域的難點(diǎn)[41].

利用基因芯片技術(shù)比較復(fù)方給藥或單一有效成分給藥前后組織基因表達(dá)水平的變化，可從分子調(diào)控水平分析復(fù)方中藥的配伍作用情況.呂琳星等[42]利用基因芯片技術(shù)比較新雙龍方及其兩種有效成分人參總皂苷和總丹酚酸對(duì)急性心肌梗死大鼠的藥理作用機(jī)制.通過(guò)大鼠全基因組表達(dá)譜芯片篩選出給藥前及配伍藥與單組分給藥后的差異表達(dá)基因(Ratio>2或<0.5采用).結(jié)果表明，新雙龍方與2種有效組分對(duì)心梗大鼠基因表達(dá)的影響不同，復(fù)方比組分的療效更好，涉及更多通路，具有更積極的調(diào)控作用，從而證實(shí)了復(fù)方新雙龍方的配伍優(yōu)勢(shì).

清開(kāi)靈的主要由梔子苷、黃芩苷組成，其配伍主要具有干預(yù)腦缺血損傷的作用，荊志偉等[43]通過(guò)基因芯片技術(shù)從16 463個(gè)小鼠腦測(cè)全基因組表達(dá)譜篩選出了32個(gè)差異表達(dá)的細(xì)胞黏附相關(guān)基因.通過(guò)對(duì)比結(jié)果顯示梔子苷、黃芩苷及其配伍均能有效干預(yù)細(xì)胞黏附相關(guān)基因，但配伍后對(duì)細(xì)胞黏附相關(guān)基因干預(yù)能力大于單一組分，即配伍的整體療效高于單一組分.這與該課題組前期的藥效學(xué)(行為學(xué)、形態(tài)學(xué))研究結(jié)果是一致的[44].用基因理論解釋中醫(yī)藥理論，增加國(guó)際對(duì)中藥復(fù)方的認(rèn)可度，為中藥的國(guó)際化發(fā)展提供理論保障.

5 中藥質(zhì)量控制與安全性研究

確保中藥的質(zhì)量與安全，是保證中醫(yī)臨床用藥安全有效及可持續(xù)發(fā)展的前提.中藥質(zhì)量控制是能夠準(zhǔn)確地鑒別中藥材，常采用形態(tài)觀察、化學(xué)成分分析等方法，簡(jiǎn)便易行[45].但中藥復(fù)方成分復(fù)雜，應(yīng)用常規(guī)方法很難準(zhǔn)確地鑒別其藥用組分.可將基因芯片與從正品中藥中得到的DNA雜交，得到標(biāo)準(zhǔn)基因圖譜，與待鑒定中藥的基因圖譜比較分析即可達(dá)到鑒定的目的.

21世紀(jì)初，基因芯片首次被用于中藥鑒定[46]，這為破碎藥材、近緣相似種、炮制藥材及貴重藥材等的鑒別鑒定開(kāi)辟了新道路.Tsoi等[47]將來(lái)自不同種屬貝母基因組DNA中的26SrDNA基因D2與D3區(qū)的多態(tài)性片段進(jìn)行擴(kuò)增和測(cè)序，然后將其特異性寡核苷探針點(diǎn)固定在芯片上，制成基因芯片.用來(lái)自不同種屬的熒光標(biāo)記的與芯片雜交，不同種屬的貝母將檢測(cè)出不同的熒光信號(hào)，即可對(duì)貝母進(jìn)行快速的種屬鑒別與質(zhì)量控制，史亞等[48]利用基因芯片技術(shù)研究考察了11種常見(jiàn)的中藥飲片攜帶微生物情況，初步建立的中藥飲片微生物基因庫(kù)，檢測(cè)包括真菌、細(xì)菌、病毒三類，檢出174類微生物，其中不乏致病微生物，中藥飲片中存在微生物污染情況，需要開(kāi)展更深入的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，完善中藥飲片微生物數(shù)據(jù)庫(kù)信息，保障中藥飲片的用藥安全.

Carles等[49]設(shè)計(jì)并制作了一種DNA芯片，用于鑒定有毒的中藥材.將來(lái)自烏頭、海芋、巴豆、曼陀羅、紫花曼陀羅、六角蓮等18種有毒中藥材的5SrRNA中的特異性寡核苷酸探針通過(guò)二硫醇鍵將探針固定在硅芯片上.擴(kuò)增基因組靶序列并通過(guò)不對(duì)稱聚合酶鏈反應(yīng)進(jìn)行熒光標(biāo)記，通過(guò)平行基因分型鑒定多種有毒物種，這說(shuō)明基因芯片是用作中藥材的質(zhì)量控制和安全監(jiān)測(cè)的廉價(jià)且快速的工具.值得注意的是，中藥的藥效成分大多是其次生代謝產(chǎn)物，基因芯片只能鑒別中藥的真?zhèn)味荒軐?duì)其優(yōu)劣進(jìn)行鑒定，不能取代中藥化學(xué)成分指紋圖譜等的鑒定[50].

近年來(lái)，中藥的安全性評(píng)價(jià)是中藥現(xiàn)代化領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外探討的熱點(diǎn)問(wèn)題.中藥進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)通常需要提供安全性研究報(bào)告，因此，中藥毒性的快速評(píng)價(jià)與篩選是中藥研究領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題[51].傳統(tǒng)的藥理毒理研究方法很難進(jìn)行較全面的評(píng)價(jià)，而且對(duì)于慢性毒性和不良反應(yīng)，傳統(tǒng)研究方法耗時(shí)長(zhǎng)，需要大量人力物力，而且某些毒性和不良反應(yīng)可能檢測(cè)不到[52].利用基因芯片技術(shù)將中藥的毒副作用與基因表達(dá)特征聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)基因的表達(dá)分析即可確定藥物的毒性.1999年美國(guó)國(guó)家環(huán)境健康科學(xué)研究所(NIEHS)研究人員成功開(kāi)發(fā)了基于基因組和DNA微陣列技術(shù)開(kāi)發(fā)的分子生物學(xué)技術(shù)ToxChip，應(yīng)用于確定天然和合成化合物的相對(duì)安全性，它將能夠讓科學(xué)家在分子水平上評(píng)估外來(lái)毒物的毒性，該技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)毒理學(xué)具有革命性意義[53-54].

6 中藥基因組學(xué)的研究

中藥基因組學(xué)是進(jìn)行中藥有效成分篩選、復(fù)方制劑研究、中藥質(zhì)量控制與安全性研究以至于中藥基因芯片構(gòu)建的基礎(chǔ)與重要依據(jù).

該學(xué)科是從基因組水平研究中藥及其對(duì)人體作用的一門(mén)前沿學(xué)科，利用組學(xué)技術(shù)研究中藥基原物種的遺傳信息及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，闡明中藥防治人類疾病的分子機(jī)制[55]，長(zhǎng)期以來(lái)傳統(tǒng)中藥的應(yīng)用主要研究方向集中在形態(tài)識(shí)別、化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)揭示、藥效作用分析、資源調(diào)查、人工栽培等方面[56]，但就更深層次的從分子生物學(xué)基因?qū)用骊U述中藥及復(fù)方的藥性研究，中藥新藥研發(fā)以及通過(guò)基因工程進(jìn)行中藥次生代謝產(chǎn)物合成等領(lǐng)域傳統(tǒng)研究思路與方法很難具備用武之地，因此中藥基因組學(xué)的研究基于分子生物學(xué)及基因組學(xué)兩大學(xué)科，而基因芯片，DNA條形碼等有關(guān)分子生物學(xué)、基因組學(xué)的先進(jìn)技術(shù)極大地推動(dòng)了利用藥用植物鑒別領(lǐng)域的發(fā)展.

在丹參酮生物合成基因篩選研究中，崔光紅[57]構(gòu)建了首張丹參cDNA芯片，從4 354個(gè)cDNA克隆中得到114個(gè)在不同時(shí)期差異表達(dá)的獨(dú)立基因，52個(gè)為丹參中首次報(bào)道.王學(xué)勇[58]通過(guò)誘導(dǎo)子處理丹參毛狀根，采用cDNA芯片雜交，獲得了誘導(dǎo)后48 h的差異基因轉(zhuǎn)錄譜，并克隆得到了5條與丹參酮生物合成相關(guān)基因.此項(xiàng)研究以中藥基因組學(xué)基礎(chǔ)通過(guò)構(gòu)建高通量基因芯片從轉(zhuǎn)錄水平分析有關(guān)丹參酮翻譯產(chǎn)物合成機(jī)制，為更深層次通過(guò)基因工程實(shí)現(xiàn)丹參酮人工生物合成提供理論基礎(chǔ).

7 基因芯片技術(shù)在中藥現(xiàn)代化研究中的不足

誠(chéng)然基因芯片技術(shù)可在中藥作用機(jī)理、新藥研發(fā)及有效成分篩分、復(fù)方研究及中藥質(zhì)量控制與安全性等方面，為現(xiàn)代化研究提供了全新的分析途徑，并且推動(dòng)了傳統(tǒng)中醫(yī)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的接軌，但不可否認(rèn)該技術(shù)還存在許多不足有待發(fā)展完善，如基因芯片技術(shù)存在假陽(yáng)性，基因芯片的特異性、檢測(cè)系統(tǒng)的分辨率和靈敏度都有待提高，檢測(cè)樣品的制備及標(biāo)記有待簡(jiǎn)化，基因芯片應(yīng)用的成本較高限制了其應(yīng)用的普及等.

8 展望

將基因芯片技術(shù)應(yīng)用在中藥現(xiàn)代化研究中，對(duì)克服由于中藥化學(xué)成分復(fù)雜性及多樣性導(dǎo)致難以解釋作用機(jī)制等矛盾提出了新方案，為闡明中藥的治病防病理論，提高在國(guó)際醫(yī)學(xué)領(lǐng)域認(rèn)可度有極大幫助.

要在中藥現(xiàn)代化研究中，新藥研發(fā)有效成份提取、復(fù)方制劑研究、中藥質(zhì)量控制與安全性研究等方面充分利用基因芯片技術(shù)，我們相信這樣可以有效的刺激中藥基因組學(xué)的發(fā)展，促進(jìn)現(xiàn)代分子生物學(xué)及基因組學(xué)與中國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)文化相結(jié)合，有效為中醫(yī)理論文化的繼承與發(fā)展提供支撐，并且通過(guò)提高中藥道地性形成研究、解釋中藥遺傳機(jī)制與藥性相互作用，研究保護(hù)品種穩(wěn)定性的方法，建立中藥優(yōu)質(zhì)品產(chǎn)地及基因組相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，完善中藥材野生資源保護(hù)機(jī)制，保護(hù)中藥品種和遺傳信息資源這一國(guó)家戰(zhàn)略資源.

綜上所述，現(xiàn)代分子生物學(xué)及基因組學(xué)的持續(xù)研究造就了近30年基因芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，而中藥現(xiàn)代化發(fā)展借助此項(xiàng)技術(shù)取得了的舉世矚目成就，可以預(yù)見(jiàn)其發(fā)展和應(yīng)用前景極為廣闊.目前，從分子水平研究中藥最為高效率、高通量的技術(shù)手段依然是基因芯片技術(shù)，為中藥現(xiàn)代化研究提供了新的發(fā)展空間.未來(lái)，隨著該技術(shù)的完善，其在中藥研究領(lǐng)域也將更為廣闊.