中医药与高新科技

中医药与高新科技

传统中医药的基本特征●

拥有不同于西医的医学理论和临床诊疗体系●

传统医学理论、诊疗手段、治疗方法与药物

“一体化”，构成了较完整的传统医学体系●

强调整体性思维和注重整体性治疗●

应用中药及其复方治病,具“三多”特征：化

学成分多样性、药理活性多样性、作用机制

与靶点多样性●

思维方式、理论、诊疗手段等与现代医学差别

极大2中医药是一个复杂科学系统！复杂系统的特征由多数量组成成分所构成成分互动关系的重要性大于成分本身组成成分构成自我相似的多层级结构组成成分间的多重因果关系动态的、不可预测的、不可化约的、非线性的具适应性和自我反馈与调节能力、无中央控制

中医药与上述复杂系统的特征很吻合！3*湯偉君.等.科學教育月刊第301期.2007.孫漢董，第一屆“海峽兩岸三地中藥與天然藥物化學高峰論壇”報告，2007年10月中医药學的复杂科学问题理论抽象，缺乏现代科学意义的实证数据为支撑天人相应，取类比象，具有不精确性病因病理互为因果诊断方法单一、主观，缺乏客观性及标准化治病因地、因时、因人制宜，这既是中医之长，却又缺乏恒定性中药及复方化学成分多样，藥效成分與作用机理不明确疗效判定缺乏统一标准及客观指标辅助诊断设备及实验医学研究方法缺乏

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中医药是一个复杂科学体系，特别需要高新科技！孙汉董，第一届“海峡两岸三地中药与天然药物化学高峰论坛”报告，2007年10月现代高新科技如何溶入中医药？开放和客观的态度：一不惯性抵抗，二不全部照搬，

三不求全责备大胆应用，不断实践，不断完善：如中药研究各种高新技术,及临床脉诊仪、舌诊仪、经络测定仪……三个注重：→注重采用多学科技术进行中药生产质控和新药创制→注重采用多学科的知识、方法与技术发现中医药治

疗的科学原理→注重集成多学科高新技术，研发能够解析中医药

复杂科学问题的创新技术与方法

5数字化是现代科学的象征，这正是中医药的弱项，但又是中医药现代化所必需中医药数字化需要以多学科高新技术为支撑，并将产生“大数据”，故需引人“大数据”分析方法数字化、智能化、个体化中医药诊疗系统的建立，将使传统中医药产生历史性变革中医药数字化和智能化当以现代中医药科学研究为驱动力

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数字化和智能化与中医药发展4September,2008传统中医药更加需要数字化和智能化！组学技术的主要范畴：基因组学、蛋白质组学、代谢组学、糖/肽组学等高新技术---现代生物学和医学的革命组学技术的特点：能够高通量地表达疾病病理和药物作用的多靶位及网络调节特征，故特别适合阐明中医整体性辨证论治的科学原理以组学数据表达中医临床“证候”和疗效评价的内在机理，可资建立新的中医临床诊断方法和标准所借鉴以组学技术研究中药药治病的内在机理，既可阐明中药作用的分子机理和靶点，也可带来现代医药学的新发现

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高新组学技术与中医药发展中药“三多”特征：化学成分多样性、生物活性多样性、作用途径与靶点多样性→具整合调节作用，是中医整体治疗的重要科学基础研究中药“三多”，较西医药研究难度更大，故须集成多学科的高新技术而为之研究及利用中药“三多”特征，将是研制网络调节创新药物之源泉

8高新组学技术与中药治疗的“三多”特征将组学技术和电子计算机技术整合于研究中药“三多”的特征与和治病原理,是阐释中医整体治疗科学内涵和创制网络调节新药的重要途径

本课题组率先提出基于中药“三多”特征研发网络调节创新药物的新策略：基于网络医学(NetworkMedicine)和多靶点网络调节的创新药物研究新策略（Network-basedDrugDiscovery)一文，

发表于：

ELLeung,ZWCao,ZHJiang,H

Zhou

andLLiu

Network-baseddrugdiscoveryby

integratingsystemsbiologyand

computationaltechnologies.

BriefBioinform，201214:491-505（IF：5.298in2102）

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中药“三多”-组学技术-网络调节药物传统的中医望、问、闻、切“四诊合参”诊断方法的局限性基因组学、蛋白质组学、代谢组学、糖/肽组学等多种高新组学技术适合于表达“疾病”和中医辨证“证候”的多层面、多维度病理变化特征，有可能发展成为独特的中医学实验室辨证诊断指标传统的“四诊合参”方法与组学实验室检查指标相结合，是建立现代中医辨证诊断新方法的发展方向

组学技术与中医辨证诊断新方法♦西医循证医学概念与证据---（Evidence-basedMedicine,EBM由加拿大Dr

DavidSackett等于上世纪90年代初提出---定义:EBM的最佳研究证据建基于“临床专业知

识和病者的价值（"……theintegrationofbest

researchevidencewithclinicalexpertiseandpatientvalues.

---

DaveSackett”---循证医学的证据:临床试验报告系统评估,随机临

床对照试验,个案报告,专家意见……

传统中医药的本質与循证医学原则的一致性！

11西医循证医学与中医临床试验研究方法♦如何开展具高度代表性和可比性的临床试验?---随机化(Randomization):常用中央计算机随机抽样

方法,以性别、一定年龄段、疾病的特定状态或臨

床分期、吸烟与否……,设立“分层随机化”---严格设立纳入标准(Inclusioncriteria)和排除标

准(Exclusioncriteria)---除治疗组药物不同外,安慰剂和阳性药对照组与治

疗组的其他处理办法应予一致---采用相同的方法观察及分析各组的研究结果

潜在的不具可比性的严重问题:

病者的体质及基因背景等个体化因素不同被忽视了!

12循证医学药物临床试验原则

中医辨证治疗对优化循证医学原则的启示

◆

本课题组首次提出个体化随机对照药物临床试验新模式

基于系统生物学和中医学辨证论治理论，提出了建立基

于中医循证医学特点的个体化随机对照临床试验（PRCT）

新模式，即药物临床试验要基于病者的个体基因组和药

物基因组等特征进行“个性群体”（Personalized

Patients)进行试验分组，评价药效。

发表于：

LLiu,ELLeung.andXYTian

Nature.2011，480:S100

(IF:38.597in2012)

2025/1/3113个体化随机对照药物临床试验新模式14._.._.._.._.._.++++._.._.._.._.根據基因突變類型分層，如EGFR根據中醫證型和組學數據分層隨機._.(2/2)(0/2)._.._.(2/2)(2/2)根據年齡/性別/疾病分期等分層隨機._.._.._.._.._.._.._.._.++部份ERCT藥物成功部份ERCT藥物失敗(1/2)(1/2)现行随机对照临床试验

(平均患者群）个体化随机对照临床试验

（个体化患者群）缺乏个体化药物适合的药只适合合适的人ERCT&PRCTPERCT&PPRCT几种前沿性技术在中医药研究中的应用中药化学成分多样性作用机制多样性药理活性多样性整体效应基于化學與生物活性數據控制中藥質量发现中医整体治疗的科学原理中医临床治疗学学科发展研究手段和切入点网络调控整合调节靶点促进促进

医药结合医药相长促進

基於生物活性的中药基因条码技术♦以生物活性为导向的中药基因条码技术:重点研究贵重中药材的分子鉴定技术,注重以该药材的药效和生物活性为导向,使基因条码技术不仅能鉴定药材的真伪,同时能评价其优劣。2025/1/3116特异/功能

基因中药材目标基因核酸样品分子标志物物种及活性

特异序列方法学特点：结果的特异性高序列标准化序列通用性操作易于自动化基因晶片测序仪检测平台ATTAAGAATG

TGGAAGCAGAAGGTTGCTCA

AGGAAATGATCCATATTTGT

ATAGCACTAACAACTTTGTT

GGCAGACAATATTGGGAGTT

TCAGCCCGATGCTGGTACTC

CAGAAGAGAGGGAAGAGGTT

GAAAAAGCACGCAAGGATTA

TGTAAACAATAAGAAGCTAC

ATGGAATTCATCCATGCAGT

GATATGCTGATGCGCAGGCA

GCTTATTAAAGAAAGTGGAA

TCGATCTCCT条码测序筛选特异序列检测DNARNA

17中药微量活性成分快速分离与鉴定技术LC-MS-SPE-NMR(600MHz,Bruker)联用仪,灵敏度极高,是迄今国际上最高效率的化合物分离和结构鉴定联用技术设备对中药活性成分（特别是含量极低活性成分）进行高效率分离和结构鉴定分析药物作用的靶分子，特别是脂类成分需样本量极少，速度快，效率高也可用于临床病人样本及动物和细胞样本分析，包括单细胞内生物活性物质测定

18液相色谱-质谱-核磁共振谱联用仪的高科技价值

澳门科技大学中药质量研究国家重点实验室2014年初于有机化学领域的权威期刊OrganicLetters(在世界有机化学研究领域排名第一)上发表的新骨架单萜吲哚类生物碱AlistonitrineA,被“天然产物报导”(NaturalProductReports,2014,31,706)评选为“热点”化合物,该期刊由英国皇家化学会出版，2013年影响因子10.178,能被该刊物入选为热点化合物,表明其学术价值得到了国际学术界的高度认同。

19應用液相色谱-质谱-核磁共振联用仪

獲得的重大發現提供中药小分子化合物与生物大分子药物靶标（如功能性蛋白

、酶、生物标志物等）相互作用信息，为采用生物有机化学技术进行药物筛选提供依据能将生物活性和计算化学技术相对接，用于创新药物研究

20电子计算机分子嵌合模拟药物设计技术采用计算机分子对接模拟技术，

发现Ssd能直接作用于细胞内质网的钙离子泵而抗癌

Ssd能通过抑制癌细胞的钙泵SERCA而诱导耐药性的癌细胞凋亡，可作为杀灭癌细胞的一种补充机制→

利用生物活性大分子和药物小分子相互作用的原理，

设计与研发分子靶标创新中药→

具有快速、灵敏、特异、样品用量少等特点,从大小

分子相互作用研发分子靶向创新中药→

与电子计算机分子嵌合模拟药物设计技术结合，能大

大提高成功率

22生物有机化学技术T细胞受体CD28受体Anti-CD3抗体Anti-CD28抗体T细胞表面细胞激素释放CD69受体紫草素能调控T细胞信号传导网络，抑制T细胞激活而抗炎紫草素CD71受体IKKβ-NF-kBPJNKPIFN-gIL-2IFN-gIL-2T细胞激活XXXXIL-2受体采用细胞分子生物学和化学生物学技术,发现紫草素调控T细胞活化及与端粒酶四链体的结合行为端粒DNA/RNA-G四链体糖基化结合抑制紫草素衍生物能结合并抑制端粒酶四链体而抗癌→

BDFACSAriaIII流式细胞分选仪,是迄今分离速度

最快、可富集单一细胞的细胞分选设备，能够为研究

药物作用于特定的细胞群及其分子靶标提供高效手段→

为中药分子药理及分子靶向创新中药研究提供强大工具

24单细胞分选和纯化技术

首次发现Ssd能抑制癌细胞内质网钙的离子泵而激活ER-Stress，AMPK和线粒体网络的调控机制，诱导癌细胞自体吞噬及凋亡采用癌细胞自体吞噬诱导技术，

发现柴胡皂苷d（Ssd)调控自体吞噬分子网络杀灭癌细胞

发表于：CellDeath

&Disease.2013.7.

IF:6.044→DetalVision多功能活细胞显微成像系统,能以实时影像方式观察正常或病变细胞或蛋白质的生理变化,如观察细胞迁移路径,监察细胞分裂与病变过程,亦可在线记录药物效应细胞在药物作用下亚细胞及蛋白分子等移位变化→

中药人参皂苷对心肌细胞线粒体的激活与能量增强作用，可采用分子显微成像记录下来，表明人参具有“补气”作用

26活细胞及分子显微成像可视化技术

中藥活性成分對照組OnjisaponinBRadixPolygalae分析提取Huntingtin聚合蛋白增加清除聚合蛋白神经细胞回复健康利用活细胞成像技术

发现远志皂苷B能诱导神经细胞神经吞噬而发挥神经保护作用远志皂苷B能诱导神经细胞自体吞噬,加速Huntingtin等蛋白的清除,

减轻聚合蛋白对神经细胞的毒性,从而发挥神经保护作用,这为研发

治疗Huntington和帕金森氏疾病新药提供了新途径。神经细胞因积存聚合物而死亡自體吞噬Huntingtin聚合蛋白減少中藥遠志遠志皂苷B遠志皂苷B清除A53Ta-synuclein聚合蛋白→

蛋白质组学（Proteomics）技术是创新药物研究的强

大工具之一,采用最具优越性能的LC-Q/TOFMS和

AutoflexSpeedMALDI-TOF/TOFMS,及二维电泳系

统,能高精确度地快速分析新的蛋白生物标志物及筛

选新靶标药物→

能为中医证候的“网络病理”和中药多成分的“网络

调节”的作用机理提供最有效手段

28蛋白质组学技术

采用蛋白质组学技术，

发现人参“补心气”的科学内涵发现人参总皂苷作用于心肌细胞三羧酸循环而改善心肌能量代谢和缺血性损害，这与人参“补心气”的功效有关→

脂类是机体三大生物活性成分（蛋白质、脂、糖）之

一，故是研究疾病生物标志物、新靶标和新机制药物

的中药途径→

采用高效液相色谱晶片电喷雾离子源高分辨四极杆飞

行时间质谱仪等最先进的质谱分析方法,能够高效率

地分析脂类物质的代谢特征以及提供疾病和治疗药物

作用相关性信息，从而研发脂分子靶向药物

30脂组学技术

采用脂组学技术，

发现EGCG调节甘油磷脂代谢网络的神经保护机制

采用超高效液相色谱-质谱联用技术，首创了神经细胞甘油磷脂组代谢网络的分析方法，及通过对近百种细胞内磷脂类成分的鉴定和比较，首次发现绿茶成分EGCG通过对抗β-粥样蛋白多肽诱导的神经毒性而发挥神经保护作用，这为研发治疗阿尔茨海默病的创新药物提供了新的技术平台。EGCG

32鞘脂调节与神经保护的新发现

鞘脂是细胞中一类极为重要的脂类小分子，参与细胞中各种关键的生物学过程。鞘脂组学的研究，有望为疾病的早期诊断、生物标志物的发现、疾病发生发展的分子机理、“鞘脂靶标”创新药物研发提供新的契机。

澳科大中药质量研究国家重点实验室在分析化学领域的顶级期刊《分析化学》(AnalyticalChemistry)上发表鞘脂组学的研究论文[ImprovedSphingolipidomicApproachBasedonUltraHighPerformanceLiquidChromatographyandMultipleMassSpectrometrieswithApplicationtoCellularNeurotoxicity.May20,2014。該期刊