功能蛋白质组学的研究方法(蛋白组学的研究方法和应用)

中国论文网 发表于2022-11-06 23:26:39 归属于药学论文 本文已影响688 我要投稿 手机版

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【摘要】 蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础,也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。“方证相关”的研究存在很多问题,尤其是客观指标的选择问题,蛋白质组学技术在“方证相关”研究中具有很强的可行性,也具有很好的应用前景。

【关键词】 蛋白质组; 方证相关

随着人类基因组计划的实施和推进,生命科学研究已进入了后基因组时代。蛋白质组学作为功能基因组研究的重要支柱,在20世纪90年代中期应运而生[1]。蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础,也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。结合本课题组的研究,本文就“方证相关”的研究现状及存在的问题、蛋白质组学技术在“方证相关”研究中的可行性及本课题组的研究思路作一简单介绍。

  1 “方证相关”的研究现状及存在的问题

基于临床现实中一方用于多病(证)取得疗效和一病(证)允许多方治疗的事实,方证关系正由原来理解的“一方一证”或所谓的“牢固的对应关系”[2]转变为方与证之间的适配性和关联性,即“方证相关”[3]。“方证相关”是中医学辨证论治的核心问题。

“方证相关”的“方”是指具有特定药味、药量、剂型、用法等内容的用药形式,“证”则是指特定方剂所针对的具体病证。
目前,“方证相关”的科学内涵正在成为中医药现代研究的热点领域之一。近年来,围绕“方证相关”的理论研究、实验研究、临床研究3方面研究取得了很大进展。

在理论研究方面,谢鸣[4]较早提出,不同方剂对同一病证与同一方剂对不同病证效应差异的相关性分析是研究“方证相关”的重要切入点。认为“方证相关”的研究可以从方药不同配伍的角度,考察不同方剂对同一对象的差异性作用;也可以从证的角度,考察同一方剂对不同状态下的机体的影响,来揭示中医治疗学原理。为“方证相关”研究提供了很好的研究思路,也为开展“方证相关”的“同方异证”“异方同证”研究模式提供了理论来源。李喜悦等[5]认为要突出中医学思维特征与现代科学设计融合的研究思路,以方剂干预的治疗效果作为参照标准,用蛋白质组学技术为研究手段,应能从蛋白水平上找到“方证相关”理论的物质基础。
在实验研究方面,一方面是对“方”的研究,另一方面是对“证”的研究,力求揭示“方证相关”的原理及证的实质。陈艳芬等[6]通过黄连-吴茱萸药对“方证相关”的研究,表明左金丸与反左金不同效应体现了不同的“方”治疗对应不同的“证”。

在临床研究方面,也有诸多文献报道[7,8]。张兰凤等[9]对63例冠心病心绞痛的临床研究证实,血府逐瘀汤与生脉二号对冠心病心绞痛气阴两虚证及血瘀证进行干预,四组均有一定的疗效,但两者不仅疗效有差异,而且所改变的理化指标不同。从中医的角度看,生脉二号主要干预了气阴虚,而血府逐瘀汤则干预了血瘀气滞。为“方证相关”的“同方异证”“异方同证”研究提供了方法学上的借鉴。

  但是,目前的“方证相关”研究还存在着思路、技术、观察指标等方面的问题:①在思路上,现代方证领域的研究主要还是定位在对“方”或对“证”的探索上,较少考虑到“方”与“证”之间的内在联系。②在技术上,众所周知,疗效高低是判断方证之间关联性大小的唯一依据。疗效高低的评价,通常涉及到中医临床和实验研究两个方面。其中,临床疗效的评价主要是以证候改善为依据的,而证候具有一定的主观和模糊性,其疗效的客观评价有一定困难。同时,出于伦理上的考虑,临床上不太可能因研究需要而安排与证无甚关联的方药进行实验。实验疗效的评价主要以证的模型动物经方药干预后某些实验室观测指标改善为依据。由于目前人们还没有找到能准确反映证的特异性指标,其疗效指标的选定仍具有不确定性。同时,中医学证的动物模型也缺少“病证结合”模型。③在观察指标上,通过观察几个有限基因、蛋白的变化来认识证的本质或方剂的作用机制,容易陷入捉襟见肘的窘境。

要解决上述问题,就需要引进新技术、探索新思路,并将其运用到“方证相关”研究中来。

  2 蛋白质组学在“方证相关”研究中的可行性分析

蛋白质组学研究方法,与中医理论对疾病认识的整体观有很多共同之处[10],其在“方证相关”研究中的应用,具有很强的可行性。

中医强调的整体观,恰好与当代生命科学前沿的系统生物学理论目标有着极大的相似之处。而系统生物学包括人功能基因组学、蛋白质组学和代谢组学的各个层面,是研究生命活动最有效和全面的方法。

蛋白质组学研究方法的整体性和系统性与中医基础理论的整体观和系统性相似。任何一种疾病的发病都是一个多途径、多环节的复杂过程,因此治疗疾病必然存在着复杂性。中医治疗疾病从整体角度入手,注重气血阴阳、脏腑协调,在辨证施治方面具有极大的灵活性。同病异治或异病同治,表明治疗亦是一个多靶点、多通道的过程。蛋白质组学是对机体或细胞的全部蛋白质的表达和功能进行研究,因而与中医基础理论的整体观和系统性相似。

  蛋白质组学技术与中医证候的“即时性”极其相似。任何事物都有其物质基础。几乎所有人类疾病的发生、发展都直接或间接与基因有关,是基因与外界环境相互作用的结果。但同时,真核细胞生物基因复杂,基因不是生物功能万能的执行体,它总要表达为相应的蛋白质,蛋白质是基因功能的执行体,即生命过程的本质是蛋白质的过程。生物体在生长、发育和适应环境的过程中,蛋白质始终处于动态的变化过程,采用对基因组的表达产物——全套蛋白质的研究对于中医现代化具有重要的意义。细胞必须适时的对基因表达做出调整,开放一些基因,关闭一些基因,基因表达在质和量上,受到细胞精确的调节与控制,多细胞生物结构上的复杂性形成了多层次的复杂的信息传递和调控系统,细胞内一整套蛋白质始终处于不断的变化之中。这一动态特点与中医证的“即时性”有惊人的相似性。证候代表一种功能状态,中医证是疾病发生发展过程中某一阶段、某一时刻所具有的病理状态的综合。证“即时性”的特点决定了利用蛋白质组学技术研究的可能性。

  蛋白质组学技术将为中医的辨证分型及用药提供客观依据。蛋白质组学技术可以直接研究中医证候的特征与细胞蛋白质整体动态变化之间的内在联系,因而克服了蛋白质表达和基因之间的非线性关系。蛋白质组学技术通过从整体上比较不同疾病、同病异证之间的蛋白质图谱差异,探索蛋白质表达图谱与疾病中医分型之间系统的、有规律的联系。寻找复杂的多因素疾病证候的共同本质,使疾病的辨证分型及用药具有客观性、准确性和可重复性。

  3 本课题组的研究思路及相关研究基础

基于上述现状,我们在以往工作的基础上,以临床确有疗效的不同方剂(药物血清)作为干预手段,以高血压病不同证候血管内皮细胞损伤模型作为干预对象,比较、分析干预前后的蛋白质组差异表达,寻找和发现方剂治疗的相关蛋白。通过对不同方剂——高血压病不同证候的“同方异证”“异方同证”的方、证关联性研究,并结合“病证结合”的原则,我们可以揭示其分子生物学基础;方、证关系的阐明,也有利于指导临床据证选方或组方。这也是本课题组研究的基本思路和指导思想。

张兰凤等[9]的研究为“方证相关”的“同方异证”、“异方同证”研究提供了方法学上的借鉴;临床上中药复方治疗高血压病的成功[11,12],为药物干预实验提供了可靠的治疗学基础;我们在以往的工作中,进行了“病证结合血瘀证血管内皮细胞损伤模型的研究”(国家自然科学基金,no.30572289;广东省自然科学基金,no.5006019),建立了“病证结合”血瘀证血管内皮细胞损伤模型,王奇等[13]证实活血化瘀复方血府逐瘀汤药物血清能改善内皮细胞的损伤情况,为“方证相关”的研究工作奠定了良好的工作基础;多项相关课题“血管内皮细胞粘附分子表达与血瘀证形成关系的研究”(国家自然科学基金,no.30070909)、“益气活血复方对自发性高血压大鼠心室重构的影响”(广东省中医药局课题,no.1050116)、“益气活血复方对血瘀证血管内皮细胞损伤的保护作用”(广东省中医药局课题,no.101087)、 “益气活血复方对血瘀证血管内皮细胞粘附分子表达的影响”( 广东省千百十人才基金,no.q02062)的开展,也为我们开展这项研究积累了宝贵的经验。

  该项研究,为开展“方证相关”的“同方异证”“异方同证”的蛋白质组学研究,将提供方法学上的借鉴,也为开展“病证结合”的“方证相关”研究提供范式。

【参考文献】
1]wasing v c, humphery smith i, williams k l, et al. progress with gene product mapping of the molicetes: mycoplasma genitalium[j]. electrophoresis, 1995, 16:1090.

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  [4]谢 鸣.方证相关的逻辑内涵及意义[j].北京中医药大学学报,2003,26(2):11.

  [5]李喜悦,张文生,王永炎.蛋白质组学技术在方证相关理论研究中的应用探讨[j].中医研究,2007,20(3):1.

  [6]陈艳芬,陈蔚文,李茹柳.“左金丸”与“反左金”的药效学反应比较研究[j].中国中医基础医学杂志,1995,1(4):50.

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