淺論代謝組學(xué)與中醫證候
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摘要：代謝組學(xué)是近年來(lái)新興學(xué)科，它通過(guò)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在的變化狀態(tài)。中醫的“證”是通過(guò)四診信息，來(lái)反映機體對體內外各種環(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(diǎn)，在本質(zhì)上具有相似性，代謝組學(xué)技術(shù)的應用為中醫證候質(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(lái)繼基因組學(xué)、轉錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)之后迅速發(fā)展起來(lái)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)分析的基礎上提出了代謝組學(xué)的概念 。隨著(zhù)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)于生物體內源性代謝物質(zhì)的整體及其變化規律的科學(xué)。
代謝組學(xué)的分析目標是對生物體系中盡可能多的內源性代謝組分進(jìn)行無(wú)偏差的定性定量測定，整個(gè)分析過(guò)程應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、預處理、數據的采集和數據的分析及解釋。 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(jiàn)的分析工具是NMR。特別是1H-NMR，能夠實(shí)現對樣品的非破壞性、非選擇性分析，滿(mǎn)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。
2 代謝組學(xué)與中醫證候研究
代謝組學(xué)是通過(guò)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(shí)間的變化，來(lái)研究生物體系的代謝途徑的一種技術(shù)。它跳過(guò)生命體內的復雜調控過(guò)程，對機體代謝物的整體組成進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤分析，發(fā)現與疾病相關(guān)的一組特征性生物標志物，從而幫助人們更好地理解病變過(guò)程。
中醫的“證”是辨證論治的起點(diǎn)和核心，本質(zhì)的含義是指在疾病的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中,一組具有內在聯(lián)系的、能夠反映疾病過(guò)程在某一階段的病理病機，是機體對體內外各種環(huán)境變化和致病因素作出反應的一種功能狀態(tài)。如何從整體狀態(tài)上來(lái)系統把握“證候”的病理生理學(xué)改變，一直以來(lái)都是困擾著(zhù)中醫證候質(zhì)的研究，代謝組學(xué)的出現為中醫證候實(shí)質(zhì)的研究提供了可能。兩者均是從機體的整體變化的角度進(jìn)行分析。代謝組學(xué)屬于全局系統生物學(xué)研究方法，這種思想與傳統中醫藥強調人與社會(huì )環(huán)境的整體觀(guān)，辨證施治等思想是十分吻合。代謝組學(xué)改變了單一標記物檢驗的傳統思路，以一組代謝物群體作為標記物來(lái)診斷疾病，使得“證”的研究可以和系統生物學(xué)方法相結合，證候客觀(guān)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 )變化的角度探究區分證型提供了方法學(xué)與技術(shù)支持 。
不同的中醫證候，其代謝產(chǎn)物譜存在著(zhù)顯著(zhù)的差異。在代謝組學(xué)的研究中，通過(guò)檢測不同時(shí)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的代謝物的特征模式，使證得到客觀(guān)、定量的描述，從而促進(jìn)中醫證候實(shí)質(zhì)的研究 。
3 已開(kāi)展的中醫證候研究
蔣海強等采用1HNM結合主成分分析方法研究高血壓病肝陽(yáng)上亢證患者和健康志愿者的血液成分譜差異。研究發(fā)現與健康志愿者作比較，高血壓病肝陽(yáng)上亢組患者機體相關(guān)代謝發(fā)生顯著(zhù)變化，體內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(yáng)上亢證的證侯本質(zhì)和診斷該類(lèi)病證提供了科學(xué)依據[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(guò)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。結果為各組血漿1H NMR譜的PLS-DA結果顯示，心絞痛血瘀證患者與健康人相比有顯著(zhù)性差異。氣虛血瘀證組與其他兩個(gè)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(shí)驗表明代謝組學(xué)方法對于研究冠心病心絞痛中醫證候具有重要價(jià)值[2]。
王偉明等用NMR波譜儀對肝氣郁結證大鼠尿液檢測，探討肝氣郁結證對大鼠體內尿液小分子內源性代謝物的影響，從整體的角度來(lái)闡述肝氣郁結證的生物學(xué)本質(zhì)。結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(zhù)升高。從而初步得到肝氣郁結證模型組與正常組大鼠的的代謝表型與差異性代謝物，闡述肝氣郁結證的生物學(xué)本質(zhì)[3]。簡(jiǎn)維雄等運用GC-MS法對32只大鼠(模型組、空白組、養心通脈方組、假手術(shù)組)進(jìn)行血漿代謝組學(xué)研究。結果顯示模型組全血黏度、血漿黏度指標高于其余3組,具有顯著(zhù)性差異;大鼠血漿樣品散點(diǎn)圖顯示模型組與空白組、養心通脈方組、假手術(shù)組完全分離。養心通脈方干預后代謝物含量、血液流變學(xué)指標均不同程度的回調。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志物，將有助于徹底揭示心血瘀阻證候的本質(zhì)[4]。
結語(yǔ)
代謝組學(xué)之父 Nicholson教授認為用代謝組學(xué)的方法來(lái)對比分析服用中藥、采用中醫療法前后人的體液所存在的不同，證實(shí)中國傳統中醫中藥的療效，已成為系統生物學(xué)研究中醫藥的重要手段，并有可能成為中國傳統醫學(xué)走向國際化的通用語(yǔ)言。代謝組學(xué)與有著(zhù)幾千年歷史的中醫學(xué)在許多方面有相近的屬性，如果代謝組學(xué)運用得當，可以挖掘中醫學(xué)的內在規律，特別是對中醫證候本質(zhì)的研究將會(huì )更加客觀(guān)化、標準化，使中醫學(xué)得到真正的發(fā)展和繼承。
參考文獻
[1] 蔣海強，馬斌，聶磊，等.高血壓病肝陽(yáng)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(shí)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].熱帶醫學(xué)雜志，2010,10(3)：258-260
[3] 王偉明，黃育華，熊振芳，等.肝氣郁結證大鼠尿液代謝組學(xué)研究[J].中西醫結合肝病雜志，2010,20(2)：102-105
[4] 簡(jiǎn)維雄，黃獻平，陳清華，等.基于氣相色譜-質(zhì)譜的大鼠心血瘀阻證血漿代謝組學(xué)研究[J].中華中醫藥學(xué)刊，2009,27(4)：796-798轉
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