醫(yī)藥是中華民族的瑰寶,,在數(shù)千年與疾病作抗?fàn)幍倪^程中,,中醫(yī)藥為中華民族的繁衍昌盛做出了重大的貢獻(xiàn),。但中醫(yī)藥還不能與現(xiàn)代主流醫(yī)學(xué)平起平坐,其原因除文化背景外,,還包括中藥有效成分尚不清晰,,藥品質(zhì)量控制不夠標(biāo)準(zhǔn),療效判斷不夠規(guī)范等多種因素,。 近年來,,隨著人們對(duì)中醫(yī)藥研究及天然藥物需求的增加,中醫(yī)藥在世界范圍日益受到重視并已開始影響到相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,。針對(duì)傳統(tǒng)中醫(yī)藥存在的不足之處,,中醫(yī)藥現(xiàn)代化已成為各界的共識(shí)。即從中醫(yī)藥理論的寶庫中通過機(jī)理的研究,,研制出有科學(xué)根據(jù),、療效好、副作用小,,在防病治病上具有特色的創(chuàng)新中藥產(chǎn)品,。不少研究者認(rèn)為,其中的關(guān)鍵首先在于加強(qiáng)藥理學(xué)和中藥化學(xué)的基礎(chǔ)研究,,包括中藥藥效的物質(zhì)基礎(chǔ),、作用靶標(biāo)、準(zhǔn)確的臨床療效評(píng)價(jià)及質(zhì)量控制等,。結(jié)合當(dāng)代基因組科技的進(jìn)展,,我們認(rèn)為,,當(dāng)前中醫(yī)藥的現(xiàn)代化研究還應(yīng)重視中藥化學(xué)組學(xué)和中藥基因組學(xué),將生物芯片等為核心的技術(shù)引入到現(xiàn)代中藥研究中去,。 廣泛應(yīng)用于中藥研究的各個(gè)方面 中藥化學(xué)組學(xué)是從化學(xué)角度分析中藥或復(fù)方的物質(zhì)組成,,特別是有效成分。這方面目前得到廣泛認(rèn)同的是建立中藥指紋圖譜,。近年來,,隨著基因技術(shù)的推廣應(yīng)用,國內(nèi)外多家研究機(jī)構(gòu)也開始使用基因芯片對(duì)中藥進(jìn)行鑒別,。這一技術(shù)的前提是獲取不同中藥樣本的特異性基因序列,,即基因分型。現(xiàn)在常用的基因分型方法有直接測(cè)序熒光能量轉(zhuǎn)移探測(cè),、動(dòng)力及熒光偏振等。研究者找出某種中藥品種的特定基因或DNA序列后,,將這些特定序列作為探針固定于玻片上,,制成基因芯片。當(dāng)一個(gè)來自植物或動(dòng)物的中藥樣本中,,含有可以與之互補(bǔ)的特定基因片段時(shí),,基因芯片即可以將其測(cè)試出來。如果在單片芯片上固定了足夠多的來自不同中藥樣本的特有基因序列,,則此種芯片就可以用于多種中藥樣本的鑒別,。 不同中藥樣本的特異基因序列,可理解為廣義的中藥指紋圖譜,。隨著研究的深入,,有希望在不遠(yuǎn)的將來,首先用生物芯片技術(shù)對(duì)不同質(zhì)量,、產(chǎn)自不同地域甚至不同季節(jié)的中藥樣本進(jìn)行鑒別,。 除了應(yīng)用于中藥的鑒定與質(zhì)量控制,作為藥物基因組學(xué)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的延伸,,中藥基因組學(xué)一方面研究中藥作用及毒性的遺傳分子機(jī)制,,探討中藥作用的個(gè)體差異。另一方面,,針對(duì)中藥特有的復(fù)合成分或復(fù)方形式,,它研究復(fù)方制劑的特定基因作用模式。因此,,中藥基因組學(xué)的研究,,不僅有利于中藥作用機(jī)理的闡明,同時(shí)也是對(duì)中藥有效成分分析的輔佐,,對(duì)中藥新藥的開發(fā)提供了有力幫助,。 多層次揭示中草藥作用機(jī)理 盡管迄今將生物芯片用于中醫(yī)藥研究的報(bào)道極少,,但人們對(duì)中醫(yī)藥的生物效應(yīng)已注意探討其分子及基因機(jī)制,同時(shí)也開始認(rèn)識(shí)不同基因表型對(duì)中藥治療的影響,。中草藥提取物由于其成分的復(fù)雜性以及多種成分間可能存在的協(xié)同作用,,因而難以分析其生物活性?;蛐酒某霈F(xiàn)為此提供了一條簡(jiǎn)易途徑,。基因芯片可建立方劑或藥物的基因表達(dá)譜,,并通過處方分析篩選優(yōu)化靶標(biāo),,觀察不同中草藥成分的作用與毒副反應(yīng)。 比如,,銀杏葉提取物作為一種拮抗慢性老年性神經(jīng)病變的口服制劑,,目前已廣泛應(yīng)用于臨床。但其作用機(jī)理尚不完全清楚,。最近,,有學(xué)者用高密度的寡聚核苷酸微陣列,對(duì)服用銀杏葉提取物小鼠皮層及海馬組織的基因表達(dá)變化進(jìn)行了觀察,。結(jié)果顯示,,皮層內(nèi)多種與腦功能相關(guān)的基因表達(dá)上調(diào),包括微管相關(guān)τ蛋白,,鈣氯離子通道及催乳素等,。海馬內(nèi)則僅有甲狀腺素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白上調(diào),它可能通過對(duì)β淀粉樣蛋白的清除而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用,。該研究從基因水平提示了銀杏葉提取物可能的作用機(jī)制,,也初步展示了基因芯片在中藥研究中的應(yīng)用前景。 又如,,中藥貝母有許多種類,,一些外觀非常類似,但醫(yī)療屬性與市場(chǎng)價(jià)值相差甚遠(yuǎn),。其中,,以川貝質(zhì)量最佳。根據(jù)草本植物中高度保守的26SDNA基因D1至D12區(qū)在不同種屬具有多態(tài)性,,可作為鑒別依據(jù)的特點(diǎn),,有學(xué)者提取來自多種貝母根莖的基因組DNA,對(duì)26SDNA基因D2與D3區(qū)的多態(tài)性片段進(jìn)行直接測(cè)序,,將針對(duì)不同種屬多態(tài)性片段的特異性寡核苷探針點(diǎn)制于經(jīng)多聚賴氨酸處理包被的芯片,。然后設(shè)計(jì)特定引物,用來自不同種屬貝母的PCR產(chǎn)物與固定的寡核苷探針進(jìn)行雜交,。由于在PCR反應(yīng)過程中使用了熒光素標(biāo)記的ddNTPs,,不同貝母種屬即可在芯片不同位置檢測(cè)到熒光信號(hào),。從而提供了一種快速、高效的集基因分型和中藥鑒別于一體的方法,。顯示基因芯片技術(shù)可為植物種屬的驗(yàn)證與質(zhì)量控制提供一種快速,、高通量的檢測(cè)工具。 除上述中藥化學(xué)組學(xué)與中藥基因組學(xué)領(lǐng)域外,,轉(zhuǎn)基因藥用植物的開發(fā),,應(yīng)用生物技術(shù)建立藥用動(dòng)、植物基因庫存以保護(hù)藥材品種等,,也是基因組科技應(yīng)用于中藥研究的重要領(lǐng)域,。 問題與展望伴隨著后基因組時(shí)代的來臨,人類對(duì)許多生命現(xiàn)象包括疾病的認(rèn)識(shí)更多地在基因水平演繹,。生物芯片為該時(shí)代提供了一種高效,、有力的工具。藥物基因組學(xué),,其潛在的應(yīng)用范圍涵蓋從治療靶基因的發(fā)掘到臨床藥物作用與毒性的預(yù)測(cè),,甚至包括通過減少試驗(yàn)病例而加快藥物開發(fā)的效率。所有這一切,,同樣適用于傳統(tǒng)的中醫(yī)藥,也為正力求現(xiàn)代化的中醫(yī)藥提供了一個(gè)契機(jī),。 中醫(yī)藥正逐步為世界所認(rèn)識(shí)并接受是不可否認(rèn)的事實(shí)與潮流,。但我們也耳聞目睹中醫(yī)藥走出國門所面臨的艱辛。國外公司憑借著當(dāng)今生物技術(shù)與資金的優(yōu)勢(shì),,研發(fā)或取走基于中醫(yī)藥理論的藥物已屢有報(bào)道,。與現(xiàn)代生物科技的脫節(jié)將使中醫(yī)藥寶庫可能面臨被瓜分的危險(xiǎn)境地,而這正是炎黃子孫所不愿見到的,。 中醫(yī)藥強(qiáng)調(diào)綜合療效,、治標(biāo)治本。標(biāo)為癥狀,,本為病因,。在對(duì)一些病因較為明確的疾病的治療中,通過生物芯片對(duì)藥物成分譜(如君藥,、臣藥)與基因表達(dá)譜進(jìn)行綜合研究,,將有助于了解特定中藥成分的確切治療靶位和一些天然藥物的開發(fā)。而隨著越來越多中藥或復(fù)方作用機(jī)制的闡明,,也能促進(jìn)一些疾病發(fā)生與發(fā)展過程的研究,。 總之,中醫(yī)藥的現(xiàn)代化,,急需引進(jìn)當(dāng)代最先進(jìn)的技術(shù)和方法,,而中藥基因組學(xué)應(yīng)該是其中重要的一種,。我們應(yīng)該抓住機(jī)遇,積極行動(dòng),,扎扎實(shí)實(shí)地促進(jìn)中醫(yī)藥的現(xiàn)代化,。