系统生物学方法在中医药研究中的运用

1、体系生物学要领在中医药研究中的运用【摘要】体系生物学作为21世纪的一门新兴科学，其研究要领和研究思绪与传统的中医学有很多相似之处。运用体系生物学要拥有助于展现中医证候的科学内在和开展中药当代化研究。体系生物学的技能平台为组学，此中卵白质组学为明白中医证候的本质和中药复方的作用提供了实行要领；相对付基因组学以及卵白质组学平分子生物学本领来说，代谢组学越发直接、快速和轻便，特殊是为中医药防治肾脏疾病的研究提供了有效的要领。【关键词】体系生物学;证候;中医当代化;卵白质组学Keyrds:systesbilgy;syndreplex;dernizatin(traditinalhineseediine)

2、;prteis21世纪中医药当代化研究面对新的挑衅。随着人类基因组筹划的完成和后基因组期间的到来，生命科学产生了本质的奔腾，为中医药当代化生长提供了新的契机。应运而生的体系生物学与中医药研究的思绪和要领不谋而合，为庞大的中医证候学说和方药体系研究带来了盼望。中医中药在我国已有二千多年的生长汗青，形成了一套体系的理论体系，积聚了富厚的诊疗履历，在宽大人民群众中具有深化影响。然而陈腐质朴的中医学恒久以直不雅要领作为熟悉的重要本领，缺乏复原的阐发要领，无法网罗正确、客不雅且可以或许反响中医药最本质特点的定性定量指标，是制约中医药生长和中医中药国际化的瓶颈题目。中医学有两大特点：一是团体不雅，夸大人与

3、天然界之间的接洽，和人体作为一个有机团体，各脏腑器官之间在生理和病理状态下彼此关联；二是辨证论治，由此产生“同病异治和“异病同治等头脑。中医学对疾病的熟悉留意到团体和个体以及共性和本性的特点，从动态的角度去思量题目，由此得到精良的治疗结果。然而，中医学这些英华，如今还没有效当代科学的语言加以解释，并不克不及被西方所担当。体系生物学的抱负就是要得到一个尽大概靠近真正生物体系的理论模子，这些模子不但可以模拟生物体系的举动，并且可以用来猜测该体系受到滋扰后将来的举动1。体系生物学表现了一种整合的头脑以及传统生物学向“大生物学过渡的一种趋势，是研究从“构成到“成效的升华2。这与中医学对人体生理病理的熟

4、悉和治疗疾病的要拥有“异曲同工之处。体系生物学的诞生给中医学研究带来了盼望，将有助于展现中医学团体不雅和辨证论治头脑的科学内在。1体系生物学将促进中医药学的生长体系生物学systesbilgy，又译为“体系集成生物学或“体系综合生物学，是比年来继人类基因组筹划之后，科学界存眷的又一个研究热门。2022年9月，美国哈佛大学医学院开设了20年来该院第一个新系，存眷的核心就是体系生物学3。2022年6月，中国科技大学与中国科学院互助创立了海内第一个基于理论科学和实行研究的体系生物学系，将生物学、数学和工程学整合起来融入医学研究范畴。随着成效基因组期间的到来，体系生物学已成为医学研究的一个极其紧张的东

5、西4。它的技能平台为组学，包罗基因组学、转录组学、卵白质组学、代谢组学、彼此作用组学、表型组学和盘算机生物学等5。1.1体系生物学有助于展现中医证候的科学内在如今中医证候研究的关键题目在于怎样应用当代科学技能开发一条新的途径，这一途径应既能切合“实体布局原那么，展现证这一病理产物的物质实体，又能遵照“成效模拟原那么，探究其外在和埋伏的表示纪律6。比年来体系生物学及相干技能的快速生长，为我们从多学科、多视角进一步熟悉中医证的本质提供了紧张的要领学底子和技能条件。通过基因组学研究，创立差异证候范例的基因变异及基因表达差异谱和成效基因调控网络；再通过差异证候范例的差异卵白质组学和关键的成效卵白质的断

6、定及定量研究，结合中医理论，那么有大概从多个条理阐发中医辨证论治的科学内在，同时也大概创造与证候相对应的特异性基因和成效卵白标识表记标帜物，为临床辨证提供客不雅根据。比方，王米渠等7用基因芯片要领研究中医寒证患者，创造寒证的基因表达谱有明显差异，在59条差异表达基因中，绝大多数与代谢能量代谢、卵白质代谢等有关，说明寒证患者的代谢网络有别于凡人，使寒证诊断客不雅化、当代化成为大概。hen等8接纳代谢组学研究创造，肾阳虚模子动物的代谢网络显着偏离正常动物，而用温阳中药干预后，模子动物的代谢谱回归至正常范畴，出现网络修复的结果。1.2体系生物学有助于开展中药当代化研究中药作为一个复合体系，多是配方利

7、用，作用靶点多，涉及多个基因和细胞，从团体上调治人体的平衡和内环境的不变。中药既必要研究单味药及复方中各化学身分的理化性子及生物活性，又必要研究化学身分间的反响纪律及对人体的影响。西方医学对中药复方的研究要领每每是接纳剖解麻雀的要领拆方试验，终极寻出作用明白的活性身分，如许并不克不及反响中医药学君、臣、佐、使的配伍纪律。因此，中药要想继承保持强盛的生命力，既不克不及囿于“团体不雅而回绝生长，也不克不及仅停顿在提娶提纯有效身分的程度上，而应该以中医药理论为引导，借助当代生物医学的先辈研究要领，上升到对中药体系性的研究，创立一个全新的与当代学科同质的理论体系9。体系生物学差异于以复原论为底子的生物

8、学，仅体贴个体的基因或卵白质，勾消各部门之间及部门与团体之间的作用和接洽；也差异于操纵论，仅研究输入与输出，而是在以往分子生物学提供的大量基因、卵白质等体系构成信息的底子大将单个生物分子放在团体中加以研究10，并以相识团体条理的成效为终极目的。体系生物学的要领学和相干技能有助于进步中药复方研究的团体程度，展现复方治病机制，从而为真正相识经典复方中各药配伍应用的精华提供大概的要领和可利用的技能平台。比年来在生命科学范畴快速生长起来一系列先辈技能与本领，如基因表达一连阐发法、基因芯片、卵白质芯片与生物质谱、双向电泳、多维色谱/质谱联用、生物信息学与盘算机技能等，为现阶段在体系生物学程度基因组学、卵

9、白质组学和代谢组学等上开展中药研究提供了可行的操纵平台。3代谢组学为中医药防治肾脏疾病的研究提供了有效的要领代谢组学作为一门新兴的技能，是通过观察生物体系受刺激或扰动某个特定的基因变异或环境变革后，全部低分子量代谢产物随时空变革的环境，来研究生物体系代谢途径的一种要领16。代谢组学团体体系的研究计谋与中医药理论头脑不谋而合，是从事中医药庞大理论体系研究的抱负本领。由于，代谢组学研究的是反响机体状态的分子聚集与其成效之间的干系，全部影响机体康健的因素均可反响在代谢组中，基因、环境、营养、药物外源物和时间年事终极通过代谢组对表达施加影响，即代谢组学具有显着的团体反响性的特点。因此，我们以为代谢组学

10、作为后基因组期间新的研究要领，最得当于中医中药多靶点、多体系的团体研究，最有大概反响中医证候“内实外虚的本质特性。在证候的研究上，引入代谢组学的平台技能也是一项非常成心义的事情。代谢组学与中医学在很多方面有相似的属性。代谢组学研究通过对某一病证相干特定组分的共性加以阐发、断定，可以或许帮助人们更好地明白病变历程及机体内物质的代谢途径和代谢状态；同时，代谢组学另有助于早期创造疾病生物标识表记标帜物而到达帮助临床诊断的目的。它可以或许通过检测差异时间患者的尿液或血液，对这些由疾病引起的代谢产物的相应举行阐发，即代谢物组的阐发。其正确性依靠于仪器的性能，可以进步诊治的科学性和定量化程度17，最有大概

11、展现中医证候的本质。代谢组学研究中药复方对肾病的治疗作用有其奇特的长处。代谢组学的研究东西重要是种种生物体液，如尿液和血液等18。肾脏作为一个水液代谢器官，重要具有滤过、调治和稀释浓缩成效。对生物体液的研究，最有大概反响肾脏的生理病理特点。由于肾脏在人体代谢历程中的紧张职位，肾脏疾病的代谢改变经常是很显着的19。体系地研究肾脏疾病发病历程中代谢物的变革，从中寻出有代表性的标识表记标帜物，通过代谢途径追溯更深条理的病理生理改变，将有助于更好地熟悉疾病，到达早期诊断和治疗的目的。相对付传统的诊断手段来说，代谢物的微小改变可以或许越发敏感地反响疾病的早期改变，而相对付基因组学以及卵白质组学平分子生物学本领来说，代谢组学越发直接、快速和轻便。因此，我们信赖代谢组学将有助于阐发“并症、证布局体系的内部布局，明白其内在；为范例证的诊断尺度，探究证候的动态内在和演变纪律