潘媛媛，唐志宇，王德群，何轉(zhuǎn)為，曹文富

（1.重慶醫(yī)科大學(xué)2019級(jí)碩士研究生，重慶 402160；2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川中醫(yī)院，重慶 402160；3.重慶醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院，重慶 401331）

隨著社會(huì)發(fā)展和空氣污染，肺系疾病發(fā)病率逐年上升［1］，臨床表現(xiàn)多為咳嗽、咳痰、喘息、鼻塞、流涕等，且大部分為慢性疾病，病情纏綿、反復(fù)且不易根治，嚴(yán)重降低患者生活質(zhì)量［2］?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)針對(duì)慢性肺部系統(tǒng)疾病主要予以對(duì)癥治療，因抗生素的不合理使用及耐藥菌問(wèn)題日益嚴(yán)重，使得臨床治療頗為棘手。而中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)在診療方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用經(jīng)方屢獲奇效。但中醫(yī)證型劃分往往缺乏客觀的依據(jù)［3］，難以用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)單一指標(biāo)或指標(biāo)的簡(jiǎn)單疊加解釋?zhuān)又兴帍?fù)方多靶點(diǎn)的特點(diǎn)，藥物具體的作用機(jī)制難以明確，由此妨礙了中醫(yī)藥現(xiàn)代化的進(jìn)程。因此，建立中醫(yī)學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)之間的橋梁顯著尤為重要。代謝組學(xué)通過(guò)分析生命調(diào)控末端的代謝產(chǎn)物，“自下而上”的評(píng)估特定時(shí)間內(nèi)機(jī)體功能狀態(tài)及其變動(dòng)，從微觀反證宏觀，進(jìn)而揭示出疾病的證本質(zhì)及藥物作用機(jī)制。

1 代謝組學(xué)技術(shù)

代謝組學(xué)是從整體出發(fā)，通過(guò)高通量檢測(cè)技術(shù)，依據(jù)代謝產(chǎn)物差別對(duì)全部代謝物進(jìn)行定性或定量剖析，從而反映機(jī)體在外界因素影響下的變化規(guī)律［4］。目前代謝組學(xué)常用的分析工具有4種：氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）、液相色譜-質(zhì)譜（LC-MS）、超高效液相色譜-質(zhì)譜（UPLC-MS）、和核磁共振（NMR）［5］。常見(jiàn)分析樣本包括血漿、尿液、痰液、組織和細(xì)胞。

2 肺系疾病常見(jiàn)證型的代謝組學(xué)研究

中醫(yī)認(rèn)為“有諸內(nèi)必形諸外”，通過(guò)望、聞、問(wèn)、切四診觀察表現(xiàn)于外的宏觀征象，以判定機(jī)體所產(chǎn)生的變化從而辨證。肺系疾病臨床上常見(jiàn)證型包括風(fēng)寒襲肺、風(fēng)熱犯肺、寒痰阻肺、痰熱郁肺、肺氣虛、肺陰虛等諸多證型。每種證型都是某一階段主要矛盾的病理概況，可反映當(dāng)前體內(nèi)陰陽(yáng)、氣血、津液盛衰的情況。根據(jù)辨證分型施以對(duì)應(yīng)的治法方藥，療效頗佳。代謝組學(xué)研究機(jī)體所產(chǎn)生的綜合變化，與中醫(yī)整體觀念不謀而合［6］，目前研究者常采用代謝組學(xué)技術(shù)來(lái)尋找與證候密切相關(guān)的生物標(biāo)志物，探尋不同證候的客觀物質(zhì)基礎(chǔ)，以期實(shí)現(xiàn)辨證的科學(xué)化。

風(fēng)寒郁肺證。任靖等［7］利用GC-MS對(duì)風(fēng)寒郁肺證病毒性肺炎患兒及健康兒童血清進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)風(fēng)寒郁肺證患兒血清中多種有機(jī)酸、氨基酸上調(diào)，尤其是天冬氨酸和支鏈氨基酸（BCAAs，包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸）；棕櫚酸甘油單酯、羥基乙酸、氨基丁酸等下調(diào)，主要涉及丙氨酸、牛膽酸、氨基乙酸、氨酰tRNA合成和賴氨酸降解等代謝異常。另一項(xiàng)研究［8］比較了毛細(xì)支氣管炎痰熱閉肺證、風(fēng)熱閉肺證的尿液代謝特征，結(jié)果顯示二者之間13種代謝物存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明證型之間的代謝途徑變化不同。

風(fēng)熱閉肺證。陳超等［9］采用液質(zhì)聯(lián)用法研究了毛細(xì)支氣管炎風(fēng)熱閉肺證，研究顯示，與健康兒童血清樣本相比，疾病組機(jī)體內(nèi)左旋纈氨酸、左旋天冬氨酸、左旋谷氨酰胺、左旋天冬酰胺、尿素、2氨-咪唑、D-甘露糖、D-果糖有著明顯差異，這有利于揭示毛細(xì)支氣管炎風(fēng)熱閉肺證侯本質(zhì)。

痰熱郁肺證。楊秀云等［10］采用1HNMR技術(shù)對(duì)痰熱壅肺型AECOPD患者治療前后血清進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)治療前存在能量代謝紊亂（乙酰甲酸、3-羥基丁酸水平明顯升高）及蛋白質(zhì)代謝紊亂（谷氨酸、谷氨酰氨、賴氨酸水平增加，而支鏈氨基酸、組氨酸水平明顯降低。孫璦［11］運(yùn)用UPLC-MS技術(shù)發(fā)現(xiàn)，血清中有50種小分子差異代謝物可用于區(qū)分痰熱壅肺證與非痰熱壅肺證，標(biāo)記物集中表現(xiàn)在7條代謝通路，包括亞油酸代謝、甘油磷脂代謝和鞘脂代謝等。陶嘉磊等［12］基于LC-MS分析發(fā)現(xiàn)，非痰熱阻肺證哮喘患者尿中存在38個(gè)差異代謝物，其中多種有機(jī)酸、氨基酸（甲硫氨酸、丁二酸、肌酸、甲酰犬尿氨酸、環(huán)腺苷酸等）及各種脂類(lèi)、酮類(lèi)的含量增加，而羥基吲哚乙醛的含量卻減少，主要涉及色氨酸代謝、賴氨酸降解等5條代謝途徑。

痰濁壅肺證。張瑞等［13］利用代謝組學(xué)技術(shù)探討痰濁壅肺型AECOPD患者血清代謝產(chǎn)物，與健康組相比，痰濁壅肺證炎癥反應(yīng)及氧化應(yīng)激增強(qiáng)，表現(xiàn)為丁二酸、D-鞘氨醇等表達(dá)顯著上調(diào)，而牛膽酸、蘇氨酸的表達(dá)顯著下調(diào)，這些代謝差異物可能作為其與健康人群區(qū)分的潛在標(biāo)志物。

氣陰虧虛證。劉海葉［14］使用代謝組學(xué)技術(shù)，探索COPD氣陰兩虛證患者的血漿代謝產(chǎn)物，結(jié)果表明神經(jīng)酰胺、葡萄糖、L-苯丙氨酸在疾病組呈上升趨勢(shì)，而黃嘌呤核苷酸、鳥(niǎo)嘌呤-5′-三磷酸、組氨酸、甘氨酸、維生素C、亞麻酸、二十四烷酸、角鯊烯等則有所減少。

腎虛、肺虛證。嚴(yán)興海等［15］采用NMR探尋哮喘肺虛證和腎虛證的血漿代謝物差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腎虛組血漿中BCAAs、乳酸、丙氨酸、枸櫞酸、肌酸等化合物顯著下降；而丙酮、乙酰乙酸等化合物含量顯著增加，這種差異將有助于肺系疾病證型的進(jìn)一步細(xì)化。

3 肺系疾病常用經(jīng)方與代謝組學(xué)研究

與西藥單一成分比較，中藥的優(yōu)勢(shì)在于多靶點(diǎn)［16］、整體調(diào)控、協(xié)同治療。但其成分復(fù)雜，作用機(jī)制不明，影響療效評(píng)價(jià)，故限制其臨床應(yīng)用。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，鑒于中醫(yī)藥復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，有必要從宏觀角度對(duì)中藥療效機(jī)制進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。而代謝組學(xué)可以系統(tǒng)地研究中藥的作用機(jī)理，清楚地闡釋其作用靶點(diǎn)，以發(fā)掘經(jīng)方及其他復(fù)方的新適應(yīng)證，擴(kuò)大臨床應(yīng)用范疇。

麻黃湯。付新等［17］利用代謝組學(xué)技術(shù)分析麻黃湯對(duì)發(fā)熱模型大鼠的作用機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了13種與治療相關(guān)的潛在生物標(biāo)志物（同絲氨酸、1-甲基腺苷、巴豆酰甘氨酸、黃嘌呤酸等），提示麻黃湯可能通過(guò)生物素代謝、核黃素代謝、類(lèi)固醇激素合成和色氨酸代謝途徑發(fā)揮解熱作用。

麻黃細(xì)辛附子湯。孫啟慧等［18］采用HPLC-TOFMS分析模型組及麻黃細(xì)辛附子湯給藥小鼠的血清成分譜變化，發(fā)現(xiàn)了14種不同特征的代謝產(chǎn)物，并推測(cè)中藥可能從促進(jìn)糖代謝，調(diào)節(jié)花生四烯酸代謝、甘油磷脂和鞘脂代謝等多條路徑，發(fā)揮藥效。

苓甘五味姜辛湯。苓甘五味姜辛湯出自《金匱要略》，宜用于肺寒留飲，久咳氣喘之證。姚夢(mèng)雪等［19］從代謝組學(xué)角度建立寒飲伏肺哮喘大鼠模型，發(fā)現(xiàn)苓甘五味姜辛湯能夠通過(guò)調(diào)節(jié)能量代謝、氧化應(yīng)激發(fā)揮治療作用。

小青龍湯。趙小華等［20］采用GC-MS分析正常、模型組和小青龍湯組小鼠的血樣成分譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳酸、葡萄糖、花生四烯酸、甘氨酸、賴氨酸、3-羥基丁酸等13種差異代謝物質(zhì)，主要涉及能量代謝、免疫功能和炎癥反應(yīng)，與該作者前期研究所得代謝途徑一致。

麻杏石甘湯。張啟云［21］等研究麻杏石甘湯對(duì)哮喘的作用機(jī)制，通過(guò)對(duì)豚鼠哮喘模型進(jìn)行血漿代謝組學(xué)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該方可能是通過(guò)調(diào)節(jié)花生四烯酸、9，10-DHOME和PGE2等物質(zhì)發(fā)揮治療作用。此外，廖群等［22］利用代謝物組發(fā)現(xiàn)不同劑量麻杏石甘湯的療效不一，可建立相應(yīng)的公式療效評(píng)估關(guān)系，以期為臨床安全用藥提供可靠的依據(jù)。

葛根芩連湯。葛根芩連湯為解表清里之劑，中醫(yī)認(rèn)為：“肺與大腸相表里”，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也發(fā)現(xiàn)肺與腸道在生理和病理?xiàng)l件下互相影響［23］，可用于治療肺心病、急性肺損傷等。研究認(rèn)為利用1HNMR技術(shù)分析葛根芩連湯治療LPS誘導(dǎo)的小鼠血清成分譜變化，發(fā)現(xiàn)其能夠逆轉(zhuǎn)纈氨酸、乙酰乙酸酯、丙酮酸等成分，具體途徑涵蓋多種氨基酸生物合成和代謝、酮體的變化、檸檬酸鹽循環(huán)（TCA循環(huán)）［24］。

4 其他與代謝組學(xué)

代謝組學(xué)還應(yīng)用于中成藥作用機(jī)理、中醫(yī)基礎(chǔ)理論的闡釋?zhuān)玑樉娜⊙?、穴位敷貼、舌苔物質(zhì)基礎(chǔ)等研究。舌苔是中醫(yī)舌診的重要組成部分，可反映疾病的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后。然而，人們對(duì)其物質(zhì)基礎(chǔ)仍知之甚少，有研究將代謝組學(xué)應(yīng)用于同一疾病不同舌苔患者，發(fā)現(xiàn)其存在顯著變化的物質(zhì)主要與能量、氨基酸、核苷酸三大代謝和腸道菌群失調(diào)有關(guān)，有助于了解舌苔形成的客觀物質(zhì)基礎(chǔ)［25］。

5 總 結(jié)

目前代謝組學(xué)技術(shù)大量應(yīng)用于中醫(yī)藥診療肺系疾病的各個(gè)研究領(lǐng)域，在診斷、中醫(yī)證候辨析、藥物療效評(píng)價(jià)及機(jī)制研究等多方面取得了一定的進(jìn)展，然仍存在局限性：①代謝組學(xué)提供了大量生物學(xué)信息，雖不同證型代謝產(chǎn)物有所差異，但存在相互重疊的情況，其作為終末產(chǎn)物易受合并癥、飲食、運(yùn)動(dòng)諸多因素干擾，敏感性與特異性值得進(jìn)一步研究，以便將代謝標(biāo)志物運(yùn)用于臨床診斷，促進(jìn)證候本質(zhì)研究，使中醫(yī)辨證思想科學(xué)化。②目前研究樣本量大多集中在幾十例，缺乏大樣本、多中心、深層次的研究，因此有待于今后深入探討。③復(fù)方具體代謝途徑難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，且指標(biāo)具體影響機(jī)制尚未明確，有待不斷拓展及探索中藥復(fù)方效應(yīng)機(jī)制，以研究肺系疾病的靶向治療位點(diǎn)，為新藥研發(fā)提供可行的途徑。