前不久出版的國際著名刊物《自然》(Nature,Vol.448,12 July,2007,,pp126-128)雜志,刊出題為A Culture in the Balance的新聞特寫文章,,討論了“在中醫(yī)藥與西方科學(xué)似乎面臨無可調(diào)和的差別之下,,系統(tǒng)生物學(xué)是否可能使兩者互融”的問題。文章用較大篇幅系統(tǒng)介紹了上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院代謝組學(xué)帶頭人,、藥學(xué)院教授賈偉的團(tuán)隊(duì),,與中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所研究員唐惠儒、英國帝國理工學(xué)院教授Nicholson密切合作所取得的重要進(jìn)展,。賈偉及其合作者發(fā)現(xiàn),,經(jīng)致癌劑處理腸道里形成結(jié)腸癌癌前病變的大鼠,其尿液中的代謝物的組成與對(duì)照出現(xiàn)明顯差別,。用治療胃腸道疾病的中藥黃連—吳茱萸藥處理大鼠,,可使癌前病變動(dòng)物的異常代謝回復(fù)正常。他們還鑒定出了可能受中藥調(diào)控的幾條關(guān)鍵的代謝途徑,。這個(gè)進(jìn)展顯示了用代謝組學(xué)這樣的整體系統(tǒng)生物學(xué)方法深入研究中醫(yī)藥作用機(jī)理的巨大潛力,。
目前,以腫瘤,、心血管疾病,、糖尿病等為代表的慢性病,,已替代傳染病成為影響人類健康的重要疾病。這類復(fù)雜性疾病在研究和治療上的突破,,必須依靠綜合的,、整體的和多學(xué)科交叉的研究方式。系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)把中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的系統(tǒng)論和辯證法的思想與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段有機(jī)結(jié)合,,有可能成為中國醫(yī)藥研究自主創(chuàng)新并超越國際水平的重大學(xué)科領(lǐng)域,。
據(jù)介紹,“系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)科技創(chuàng)新平臺(tái)”是上海交通大學(xué)“985工程”二期重點(diǎn)建設(shè)的重大科技創(chuàng)新平臺(tái),。在過去3年里,,這個(gè)平臺(tái)組織了該校醫(yī)學(xué)院、藥學(xué)院,、生命學(xué)院和農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院的多學(xué)科研究力量,,按照系統(tǒng)生物學(xué)的理念,圍繞重大疾病,、復(fù)雜性疾病的發(fā)生機(jī)理,、早期診斷、創(chuàng)新治療技術(shù)以及中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論體系與治療方法的現(xiàn)代化等重大課題開展研究工作,,取得了重要進(jìn)展,引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,。
《自然》雜志的重要子刊Nature Reviews Drug Discovery(Vol. 6,,July 2007,pp506-507)2007年7月號(hào)在《新聞與分析》欄目也刊登文章,,報(bào)道了國際上用系統(tǒng)生物學(xué)方法從中藥中挖掘新藥物的進(jìn)展情況,。文章一開始,就引用了設(shè)立在上海交通大學(xué)的上海系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究中心主任陳竺院士的講話,,指出了中醫(yī)根據(jù)病人的證候,,用復(fù)方草藥進(jìn)行疾病治療的特點(diǎn),從而強(qiáng)調(diào)了用系統(tǒng)生物學(xué)研究中醫(yī)藥的重要性,。
文章在更為詳細(xì)地介紹了賈偉用代謝組學(xué)方法研究中藥干預(yù)大鼠癌前病變的機(jī)理工作后,,進(jìn)一步指出,癌前病變動(dòng)物的尿液代謝譜的變化有相當(dāng)一部分是腸道菌群結(jié)構(gòu)變化造成的,。因此,,該中心教授、從事微生物生態(tài)學(xué)研究的趙立平指出,,中藥很可能是通過影響人體內(nèi)共生微生物的基因組來發(fā)揮作用的,。代謝組學(xué)創(chuàng)始人、英國帝國理工學(xué)院教授Nicholson也認(rèn)為,,中草藥大多數(shù)是口服的,,首先與其發(fā)生互作的可能就是腸道細(xì)菌的基因組,,“腸道細(xì)菌對(duì)中草藥的反應(yīng)如何影響中草藥的藥效和毒性,成為一個(gè)十分重要的問題”,。趙立平更進(jìn)一步提出,,深入研究中草藥與腸道菌群的互作用可能產(chǎn)生一種革命性的新的治療方法——通過改變?nèi)梭w內(nèi)的菌群來治療疾病。要做到這一點(diǎn),,Nicholson認(rèn)為“第一步首先要深入研究腸道微生物生態(tài)學(xué)”,。
系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)科技創(chuàng)新平臺(tái)組織生命學(xué)院教授趙立平、農(nóng)生學(xué)院教授華修國和藥學(xué)院教授賈偉等,,將人體腸道菌群成功植入豬體內(nèi),,建立起“人源菌群仔豬模型”,開創(chuàng)了微生物研究的新方法,,為深入研究藥物和腸道菌群的分子互作奠定了方法學(xué)基礎(chǔ),,這項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究結(jié)果在自然出版集團(tuán)(NPG)和國際微生物生態(tài)學(xué)會(huì)(ISME)聯(lián)合創(chuàng)辦的ISME Journal(Vol. 1,May 2007,,pp156-162)上發(fā)表后,,也被《自然中國》(Nature China)網(wǎng)站作為2007年6月份的研究亮點(diǎn)作了重點(diǎn)評(píng)介。
近年來,,大量研究結(jié)果表明,,人體腸道菌群與人類營養(yǎng)和健康的關(guān)系十分密切,但直接用人體研究腸道菌群的生理作用存在著很難標(biāo)準(zhǔn)化等障礙,。把人體菌群移植到動(dòng)物體內(nèi),,構(gòu)成“人源菌群動(dòng)物模型”,則有利于深入研究有關(guān)分子機(jī)理,。然而,,過去這類動(dòng)物模型都是用鼠類動(dòng)物構(gòu)建的,由于鼠類與人類的身體構(gòu)造和生理特性差別太大,,人的菌群很多不能在鼠的腸道里存活,,模型的應(yīng)用受到局限。
上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究平臺(tái)的工作進(jìn)展連續(xù)被《自然》雜志及其旗下的刊物和網(wǎng)站予以報(bào)道和評(píng)介,,表明這個(gè)交叉學(xué)科平臺(tái)的研究工作已得到國際學(xué)術(shù)界的關(guān)注,,顯示了系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究理念的強(qiáng)大生命力。