代謝組學(xué)與中醫(yī)證候

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　　摘要：代謝組學(xué)是近年來新興學(xué)科，它通過對代謝的終端產(chǎn)物進(jìn)行多元化綜合分析，從整體上展示生物體內(nèi)在的變化狀態(tài)。中醫(yī)的“證”是通過四診信息，來反映機(jī)體對體內(nèi)外各種環(huán)境變化和致病因素的一種功能狀態(tài)。兩者都具有整體性，綜合分析等特點，在本質(zhì)上具有相似性，代謝組學(xué)技術(shù)的應(yīng)用為中醫(yī)證候質(zhì)的研究方面提供了很好的手段。

　　關(guān)鍵詞：代謝組學(xué) 中醫(yī)證候

　　1 代謝組學(xué)的基本概況

　　代謝組學(xué)是國際上近年來繼基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后迅速發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域。1999年英國帝國理工學(xué)院的Jeremy Nicholson等在核磁共振(NMR)分析的基礎(chǔ)上提出了代謝組學(xué)的概念 。隨著學(xué)科進(jìn)一步的發(fā)展以及對代謝多層次多方面的深入研究，目前國內(nèi)學(xué)者將代謝組學(xué)理解為：代謝組學(xué)是關(guān)于生物體內(nèi)源性代謝物質(zhì)的整體及其變化規(guī)律的科學(xué)。

　　代謝組學(xué)的分析目標(biāo)是對生物體系中盡可能多的內(nèi)源性代謝組分進(jìn)行無偏差的定性定量測定，整個分析過程應(yīng)盡量保留生物樣品中代謝物的整體信息。完整的代謝組學(xué)流程包括樣品的采集、預(yù)處理、數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)的分析及解釋。 對于代謝組的分析技術(shù)主要包括核磁共振波譜、質(zhì)譜、色譜、紅外光譜等。 迄今為止，在代謝組學(xué)的研究中最常見的分析工具是NMR。特別是1H-NMR，能夠?qū)崿F(xiàn)對樣品的非破壞性、非選擇性分析，滿足了代謝組學(xué)中對盡可能多的化合物進(jìn)行檢測的目標(biāo)。

　　2 代謝組學(xué)與中醫(yī)證候研究

　　代謝組學(xué)是通過考察生物體系在受到外界刺激后對其體液(血液、尿液、淋巴液等)以及組織的代謝產(chǎn)物的組成變化或其隨時間的變化，來研究生物體系的代謝途徑的一種技術(shù)。它跳過生命體內(nèi)的復(fù)雜調(diào)控過程，對機(jī)體代謝物的整體組成進(jìn)行動態(tài)跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)與疾病相關(guān)的一組特征性生物標(biāo)志物，從而幫助人們更好地理解病變過程。

　　中醫(yī)的“證”是辨證論治的起點和核心，本質(zhì)的含義是指在疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中,一組具有內(nèi)在聯(lián)系的、能夠反映疾病過程在某一階段的病理病機(jī)，是機(jī)體對體內(nèi)外各種環(huán)境變化和致病因素作出反應(yīng)的一種功能狀態(tài)。如何從整體狀態(tài)上來系統(tǒng)把握“證候”的病理生理學(xué)改變，一直以來都是困擾著中醫(yī)證候質(zhì)的研究，代謝組學(xué)的出現(xiàn)為中醫(yī)證候?qū)嵸|(zhì)的研究提供了可能。兩者均是從機(jī)體的整體變化的角度進(jìn)行分析。代謝組學(xué)屬于全局系統(tǒng)生物學(xué)研究方法，這種思想與傳統(tǒng)中醫(yī)藥強(qiáng)調(diào)人與社會環(huán)境的整體觀，辨證施治等思想是十分吻合。代謝組學(xué)改變了單一標(biāo)記物檢驗的傳統(tǒng)思路，以一組代謝物群體作為標(biāo)記物來診斷疾病，使得“證”的研究可以和系統(tǒng)生物學(xué)方法相結(jié)合，證候客觀化研究得到了方法學(xué)上的支持。代謝組學(xué)高通量、高靈敏性的檢測及分析方法特，為從代謝網(wǎng)絡(luò)變化的角度探究區(qū)分證型提供了方法學(xué)與技術(shù)支持 。

　　不同的中醫(yī)證候，其代謝產(chǎn)物譜存在著顯著的差異。在代謝組學(xué)的研究中，通過檢測不同時間患者體液中的所有代謝產(chǎn)物，將能夠確定不同的證所對應(yīng)的代謝物的特征模式，使證得到客觀、定量的描述，從而促進(jìn)中醫(yī)證候?qū)嵸|(zhì)的研究 。

　　3 已開展的中醫(yī)證候研究

　　蔣海強(qiáng)等采用1HNM結(jié)合主成分分析方法研究高血壓病肝陽上亢證患者和健康志愿者的血液成分譜差異。研究發(fā)現(xiàn)與健康志愿者作比較，高血壓病肝陽上亢組患者機(jī)體相關(guān)代謝發(fā)生顯著變化，體內(nèi)部分氨基酸代謝和葡萄糖代謝明顯異于健康志愿者，為理解高血壓病肝陽上亢證的證侯本質(zhì)和診斷該類病證提供了科學(xué)依據(jù)[1]。華何與等對18例健康人、18例冠心病心絞痛血瘀證患者(6例氣滯血瘀證、6例心血瘀阻證、6例氣虛血瘀證)的血漿樣本進(jìn)行氫核磁共振檢測。 通過偏最小二乘判別分析方法研究各組之間的血漿代謝產(chǎn)物譜差異。結(jié)果為各組血漿1H NMR譜的PLS-DA結(jié)果顯示，心絞痛血瘀證患者與健康人相比有顯著性差異。氣虛血瘀證組與其他兩個血瘀證組差別較大，而氣滯血瘀證與心血瘀阻證差別不明顯。實驗表明代謝組學(xué)方法對于研究冠心病心絞痛中醫(yī)證候具有重要價值[2]。

　　王偉明等用NMR波譜儀對肝氣郁結(jié)證大鼠尿液檢測，探討肝氣郁結(jié)證對大鼠體內(nèi)尿液小分子內(nèi)源性代謝物的影響，從整體的角度來闡述肝氣郁結(jié)證的生物學(xué)本質(zhì)。結(jié)果顯示模型組大鼠尿液馬尿酸、α-酮戊二酸等化合物的含量降低，肌酸酐、丙酮等譜峰相對積分面積明顯增高，在尿液中的含量顯著升高。從而初步得到肝氣郁結(jié)證模型組與正常組大鼠的的代謝表型與差異性代謝物，闡述肝氣郁結(jié)證的生物學(xué)本質(zhì)[3]。簡維雄等運用GC-MS法對32只大鼠(模型組、空白組、養(yǎng)心通脈方組、假手術(shù)組)進(jìn)行血漿代謝組學(xué)研究。結(jié)果顯示模型組全血黏度、血漿黏度指標(biāo)高于其余3組,具有顯著性差異;大鼠血漿樣品散點圖顯示模型組與空白組、養(yǎng)心通脈方組、假手術(shù)組完全分離。養(yǎng)心通脈方干預(yù)后代謝物含量、血液流變學(xué)指標(biāo)均不同程度的回調(diào)。研究表明,心血瘀阻證大鼠血漿代謝產(chǎn)物的模式變化與反映“血瘀”病理的血液流變學(xué)指標(biāo)的改變具有一致性，提示發(fā)生改變的乳酸、丙氨酸等8種代謝物有可能作為心血瘀阻證代謝性生物標(biāo)志物，將有助于徹底揭示心血瘀阻證候的本質(zhì)[4]。

　　結(jié)語

　　代謝組學(xué)之父 Nicholson教授認(rèn)為用代謝組學(xué)的方法來對比分析服用中藥、采用中醫(yī)療法前后人的體液所存在的不同，證實中國傳統(tǒng)中醫(yī)中藥的療效，已成為系統(tǒng)生物學(xué)研究中醫(yī)藥的重要手段，并有可能成為中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)走向國際化的通用語言。代謝組學(xué)與有著幾千年歷史的中醫(yī)學(xué)在許多方面有相近的屬性，如果代謝組學(xué)運用得當(dāng)，可以挖掘中醫(yī)學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，特別是對中醫(yī)證候本質(zhì)的研究將會更加客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化，使中醫(yī)學(xué)得到真正的發(fā)展和繼承。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 蔣海強(qiáng)，馬斌，聶磊，等.高血壓病肝陽上亢證患者血清樣品的核磁共振譜代謝組學(xué)研究[J].藥學(xué)實踐雜志，2010,28(4)：258-261

　　[2] 華何與，賈鈺華，張紅栓，等.冠心病心絞痛三種血瘀證的血漿代謝組學(xué)研究[J].熱帶醫(yī)學(xué)雜志，2010,10(3)：258-260

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